Prefazione
Introduzione
Funzioni
SIPROTEC
Montaggio e messa in servizio
Protezione multifunzionale
per macchine
7UM62
Dati tecnici
V4.6
Bibliografia
Manuale
Appendice
Glossario
Indice
C53000-G1172-C149-3
1
2
3
4
A
Esclusione della responsabilità
Copyright
Abbiamo controllato il contenuto della pubblicazione circa la sua
conformità con l'hardware e il software descritti. Ciò nonostante
non si possono escludere divergenze, cosicché noi non possiamo assumerci nessuna responsabilità circa la completa conformità.
Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved.
Le indicazioni contenute in questo manuale vengono controllate
costantemente e le necessarie correzioni sono contenute nelle
edizioni successive. Siamo grati per eventuali suggerimenti tesi
al miglioramento.
Ci riserviamo il diritto di apportare modifiche tecniche, anche
senza preavviso.
La trasmissione e la riproduzione di questo documento, come
pure l'utilizzo e la divulgazione del suo contenuto non sono consentiti senza esplicita autorizzazione. Ogni trasgressione comporta l'obbligo al risarcimento dei danni. Tutti i diritti sono riservati
ed in particolare quelli concernenti la concessione del brevetto o
la registrazione del marchio di fabbrica.
Marchi registrati
SIPROTEC, SINAUT, SICAM e DIGSI sono Marchi registrati
della SIEMENS AG. Le altre denominazioni contenute in questo
manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo tramite terzi per
i propri scopi potrebbe ledere i diritti dei proprietari.
Versione dei documenti V04.21.00
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Prefazione
Scopo del manuale
Il presente manuale descrive le funzioni, il comando, il montaggio e la messa in servizio degli apparecchi 7UM62. In particolare vengono riportate:
• indicazioni sulla programmazione dell'apparecchio e una descrizione delle sue funzioni e possibilità d'impostazione → capitolo 2;
• indicazioni per il montaggio e la messa in servizio → capitolo 3;
• l'elenco dei dati tecnici → capitolo 4;
• una sintesi dei dati più importanti per l'utente esperto → Appendice A.
Indicazioni generali relative al comando e alla programmazione di apparecchi SIPROTEC 4 sono riportate nella descrizione del sistema SIPROTEC /1/.
A chi si rivolge
Ingegneri addetti alle protezioni, personale di messa in servizio, persone esperte
nell'impostazione, nella verifica e nella manutenzione di impianti di protezione selettiva, automatici e di controllo e personale operativo in impianti e centrali elettriche.
Ambito di validità
del manuale
Questo manuale vale per: SIPROTEC 4 Protezione multifunzionale per macchine
7UM62; versione firmware V4.6.
Indicazioni di conformità
Ulteriori norme
Questo prodotto è conforme alla Direttiva del Consiglio delle Comunità Europee
relativa all'armonizzazione delle leggi degli stati membri sulla compatibilità elettromagnetica (Direttiva sulla compatibilità elettromagnetica 89/336/CEE) e ai mezzi
di esercizio elettrici per l'impiego all'interno di determinati limiti di tensione (Direttiva sulla bassa tensione 73/23/CEE).
La conformità è dimostrata dalle prove che sono state eseguite da Siemens AG
in base all'articolo 10 della Direttiva del Consiglio, conformemente alle norme
generali EN 61000-6-2 e EN 61000-6-4 per la Direttiva sulla compatibilità elettromagnetica e la norma EN 60255-6 per la Direttiva sulla bassa tensione.
L'apparecchio è stato sviluppato e fabbricato per l'impiego in campo industriale.
Il prodotto è in accordo con le norme internazionali della serie IEC 60255 e con la
normativa nazionale VDE 0435.
IEEE Std C37.90-*
Il prodotto è autorizzato nell'ambito delle caratteristiche tecniche UL
Ulteriore supporto
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
In caso di domande relative al sistema SIPROTEC 4, rivolgersi al proprio rivenditore
specializzato Siemens.
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Prefazione
Corsi
Note e avvertenze
L'offerta personalizzata di corsi si trova sul nostro catalogo dei corsi oppure si può richiedere al nostro centro di addestramento di Norimberga.
Le note e le avvertenze contenute in questo manuale vanno osservate per garantire
la propria sicurezza e una durata ottimale dell'apparecchio.
A questo scopo vengono utilizzate le seguenti segnalazioni e definizioni standard:
PERICOLO
significa che si possono verificare incidenti con esito mortale, lesioni gravi o notevoli danni se non vengono prese le relative misure precauzionali.
Allarme
significa che si possono verificare incidenti con esito mortale, lesioni gravi o notevoli danni se non vengono prese le relative misure precauzionali.
Cautela!
significa che si possono verificare incidenti con lesioni leggere o danni se non
vengono prese le relative misure precauzionali. Ciò vale in particolare anche per
danni esterni o interni all'apparecchio e danni che da ciò ne risultano.
Nota:
è un'importante informazione concernente il prodotto o quella parte del manuale
che merita particolare attenzione.
AVVERTENZA
Durante il funzionamento di apparecchiature elettriche, molte componenti di queste
ultime risultano essere sotto tensione.
La mancata osservanza di tali norme può comportare incidenti mortali, lesioni del personale o danni materiali all'apparecchiatura.
Soltanto personale qualificato può lavorare a questo apparecchio o in prossimità di
esso. Questo personale deve essere pratico di tutte le avvertenze e le misure di manutenzione descritte in questo manuale, come pure di tutte le prescrizioni di sicurezza.
La funzionalità e la sicurezza dell'apparecchio presuppongono un trasporto adeguato
nonché operazioni di stoccaggio, installazione e montaggio eseguite da personale
qualificato in conformità agli avvertimenti e alle indicazioni contenute nel presente manuale. In particolare sono da osservare le prescrizioni generali per l'installazione e la
sicurezza per il lavoro con impianti elettrici ad alta tensione (per es. DIN, VDE, EN,
IEC o altri regolamenti nazionali e internazionali).
Definizione
PERSONALE QUALIFICATO
ai sensi di questo manuale e delle direttive di sicurezza sul prodotto stesso, è costituito da persone che hanno competenza dell'installazione, del montaggio, della
messa in servizio e del funzionamento dell'apparecchio e che dispongono dunque
di qualifiche adeguate, come ad es.
• formazione e istruzione e/o autorizzazione a inserire e disinserire, collegare a
terra e contrassegnare apparecchi/sistemi secondo lo standard della tecnica.
• formazione e istruzione secondo lo standard della tecnica di sicurezza nella cura
e nell'uso di adeguati equipaggiamenti di sicurezza.
• addestramento in pronto soccorso.
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Prefazione
Convenzioni
tipografiche e
grafiche
Per contrassegnare termini che caratterizzano informazioni dell'apparecchio o per
l'apparecchio nel testo vengono usati i seguenti tipi di carattere:
Nomi di parametri
Indicazioni per parametri di configurazione e di funzione, che appaiono quali parole
sullo schermo dell'apparecchio o sullo schermo del personal computer (con DIGSI),
sono contrassegnate nel testo in grassetto (larghezza uniforme del carattere). Lo
stesso vale per i titoli dei menu di selezione.
1234A
Gli indirizzi di parametri sono rappresentati come i nomi di parametri. Gli indirizzi di
parametri nelle tavole sinottiche contengono il suffisso A, se il parametro è visibile
in DIGSI solo attraverso l'opzione Visualizza altri parametri.
Condizioni dei parametri
Le possibili impostazioni di parametri di testo, che appaiono quali parole sul display
dell'apparecchio o sullo schermo del personal computer (con DIGSI), sono scritte
in corsivo nel testo. Lo stesso vale per le opzioni dei menu di selezione.
„Segnalazioni“
Le designazioni per informazioni prodotte dall'apparecchio o da esso richieste ad
altri apparecchi o interruttori, sono indicate nel testo con scrittura normale e messe
tra virgolette.
Per disegni e tabelle, in cui il tipo di indicatore risulta evidente dalla rappresentazione,
possono essere usati caratteri diversi da quelli sopra esposti.
Nei disegni è utilizzata la seguente simbologia:
segnale di ingresso logico interno all'apparecchio
segnale di uscita logico interno all'apparecchio
segnale interno in entrata di una grandezza analogica
segnale binario esterno in entrata (ingresso binario,
segnalazione d'ingresso)
segnale binario esterno con numero funzione (segnalazione dell'apparecchio)
segnale binario esterno di uscita con numero funzione
usato come segnale di entrata (segnalazione dell'apparecchio)
Esempio di un parametro FUNZIONE con indirizzo
1234 e i possibili stati On e Off
7UM62 Manuale
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Prefazione
Per il resto vengono usati i segni grafici conformemente a IEC 60617-12 e IEC 6061713 o da questi ricavati. I simboli più frequenti sono i seguenti:
grandezza di ingresso analogica
connessione AND di grandezze d'ingresso
connessione OR di grandezze d'ingresso
OR esclusivo (antivalenza): uscita attiva, se solo uno
degli ingressi è attivo
Equivalenza: uscita attiva, se entrambi gli ingressi
sono contemporaneamente attivi o inattivi
segnali di ingresso dinamici (controllo sul fronte), alto
con fronte positivo, basso con fronte negativo
formazione di un segnale di uscita analogico a partire
da più segnali di ingresso analogici
soglia di intervento con indirizzo e nomi di parametri
Elemento temporizzatore (ritardo di risposta T impostabile) con indirizzo e nomi di parametri
Elemento temporizzatore (ritardo di ricaduta T, non impostabile)
Gradino temporale controllato dal fronte con il tempo di
discriminazione T
Memoria statica (flipflop RS) con ingresso di set (S),
ingresso di reset(R), uscita (Q) e uscita negata (Q)
■
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Indice
1
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1
Funzionamento dell'apparecchio completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2
Campi di applicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3
Caratteristiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2
Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1
Introduzione, impianti di riferimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2
Apparecchio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.1
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.2
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.3
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3
Modulo Ethernet EN100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.3
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4
Funzioni implementate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.5
Dati di Impianto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.5.1
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.5.2
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.5.3
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.6
Cambio del gruppo di settaggio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.6.1
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.6.2
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.6.3
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.7
Dati di Impianto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.7.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.7.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.7.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.7.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
7
Indice
2.8
Massima Corrente (I>) a tempo definito (con blocco di minima tensione). . . . . . . . . . . . . . 63
2.8.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.8.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.8.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.8.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.9
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione) . . . . . . . . . . . . 67
2.9.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.9.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.9.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.9.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.10
Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.10.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.10.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.10.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.10.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.11
Sovraccarico termico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.11.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.11.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.11.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.11.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.12
Carico Squilibrato (sequenza Negativa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.12.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.12.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.12.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.12.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.13
Protezione di Massima Corrente d'avviamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.13.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.13.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.13.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.13.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.14
Protezione differenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.14.1
2.14.1.1
2.14.1.2
2.14.1.3
2.14.1.4
Protezione differenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
2.14.2
2.14.2.1
2.14.2.2
Protezione differenziale per generatori e motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
2.14.3
2.14.3.1
2.14.3.2
Protezione differenziale per trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.14.4
2.14.4.1
Requisiti dei trasformatori amperometrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Indice
2.15
Protezione di Terra Ristretta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
2.15.1
Descrizione della funzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
2.15.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
2.15.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
2.15.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
2.16
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.16.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.16.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.16.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
2.16.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.17
Protezione Ritorno d'Energia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
2.17.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
2.17.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.17.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
2.17.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.18
Supervisione di potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.18.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.18.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
2.18.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.18.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.19
Protezione di Impedenza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.19.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.19.2
Blocco per pendolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
2.19.3
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
2.19.4
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
2.19.5
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
2.20
Protezione perdita di passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.20.1
Principio di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.20.2
Logica della protezione di perdita di passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
2.20.3
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
2.20.4
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
2.20.5
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
2.21
Protezione di Minima Tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
2.21.1
Descrizione del funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
2.21.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.21.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.21.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
2.22
Protezione di Massima Tensione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
2.22.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
2.22.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
2.22.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
2.22.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
9
Indice
2.23
Protezione di Frequenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
2.23.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
2.23.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
2.23.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
2.23.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.24
Protezione di sovraeccitazione (V/f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.24.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
2.24.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
2.24.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
2.24.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
2.25
Protezione di Minima Tensione a tempo inverso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
2.25.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
2.25.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
2.25.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
2.25.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
2.26
Protezione derivata di frequenza (df/dt). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
2.26.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
2.26.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
2.26.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
2.26.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
2.27
Salto del vettore di tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
2.27.1
Descrizione funzionale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
2.27.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
2.27.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
2.27.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
2.28
Protezione Terra Statore 90% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
2.28.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
2.28.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
2.28.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
2.28.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
2.29
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2.29.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2.29.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
2.29.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
2.29.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
2.30
Protezione terra statore 100% con terza armonica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
2.30.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
2.30.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
2.30.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
2.30.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
10
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Indice
2.31
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
2.31.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
2.31.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
2.31.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
2.31.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
2.32
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
2.32.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
2.32.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
2.32.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
2.32.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
2.33
Protezione guasto tra spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
2.33.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
2.33.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
2.33.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
2.33.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
2.34
Protezione terra rotore R, fn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
2.34.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
2.34.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
2.34.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
2.34.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
2.35
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz . . . . . . . . . . . . . 249
2.35.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
2.35.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
2.35.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
2.35.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
2.36
Supervisione del tempo di Avviamento Motore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
2.36.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
2.36.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
2.36.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
2.36.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
2.37
Blocco al riavviamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
2.37.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
2.37.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
2.37.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
2.37.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
2.38
Mancata apertura interruttore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
2.38.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
2.38.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
2.38.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
2.38.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
11
Indice
2.39
Energizzazione Accidentale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
2.39.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
2.39.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
2.39.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
2.39.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
2.40
Protezione di tensione e corrente continua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
2.40.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
2.40.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
2.40.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
2.40.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
2.41
Uscite analogiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
2.41.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
2.41.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
2.41.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
2.42
Funzioni di supervisione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
2.42.1
2.42.1.1
2.42.1.2
2.42.1.3
2.42.1.4
2.42.1.5
2.42.1.6
Supervisione misure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Controllo dell'hardware
................................................
Controllo del software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Supervisione dei circuiti esterni dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
287
287
289
290
292
293
294
2.42.2
2.42.2.1
2.42.2.2
2.42.2.3
2.42.2.4
2.42.2.5
Supervisioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fuse-Failure-Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni ai guasti dei dispositivi di supervisione
.........................
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
294
294
296
298
298
299
2.43
Supervisione dei circuiti di scatto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
2.43.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
2.43.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
2.43.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
2.43.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
2.44
Supervisione dei valori di soglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
2.44.1
Descrizione della funzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
2.44.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
2.44.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
2.44.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
2.45
Accoppiamento comandi di scatto esterni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
2.45.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
2.45.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
2.45.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
2.45.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
12
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Indice
2.46
Rilevamento della temperatura via Thermobox. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
2.46.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
2.46.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
2.46.3
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
2.46.4
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
2.47
Controllo sequenza fasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
2.47.1
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
2.47.2
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
2.48
Controllo delle funzioni protettive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
2.48.1
2.48.1.1
Logica di avviamento del dispositivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Descrizione della funzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
2.48.2
2.48.2.1
2.48.2.2
Logica di scatto del dispositivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
13
Indice
2.49
Funzioni supplementari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
2.49.1
2.49.1.1
Elaborazione delle segnalazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
Descrizione del funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
2.49.2
2.49.2.1
2.49.2.2
Statistiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Descrizione del funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
2.49.3
2.49.3.1
2.49.3.2
Valori di misura (primari, secondari e in %) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
2.49.4
2.49.4.1
2.49.4.2
Misurazione Termica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
2.49.5
2.49.5.1
Misura Differenziale e Stabilizzante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
2.49.6
2.49.6.1
Valori di misura minimi/massimi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
2.49.7
2.49.7.1
Conteggi di Energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
2.49.8
2.49.8.1
Valori di soglia per misure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
2.49.9
2.49.9.1
Valori di soglia per statistiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
2.49.10
2.49.10.1
2.49.10.2
2.49.10.3
2.49.10.4
Registrazioni Oscilloperturbografiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Descrizione delle funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Indicazioni per l'impostazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.49.11
2.49.11.1
Gestione della data e dell'ora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Descrizione del funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
2.49.12
2.49.12.1
Strumenti di messa in servizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Azione sulle informazioni trasmesse tramite interfaccia di sistema durante un
funzionamento di prova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Test dell'interfaccia di sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Controllo degli stati di commutazione di ingressi e uscite binarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Generazione di una registrazione delle misure di test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.49.12.2
2.49.12.3
2.49.12.4
350
350
351
352
352
354
354
354
355
355
2.50
Elaborazione dei comandi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2.50.1
2.50.1.1
Elaborazione dei comandi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2.50.2
2.50.2.1
Tipi di comando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
2.50.3
2.50.3.1
Percorso di comando. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
2.50.4
2.50.4.1
Protezione contro errori di commutazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
2.50.5
2.50.5.1
Protocollo di comandi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
Descrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
14
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Indice
3
Montaggio e messa in servizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
3.1
Montaggio e collegamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
3.1.1
Indicazioni per la parametrizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
3.1.2
3.1.2.1
3.1.2.2
3.1.2.3
3.1.2.4
3.1.2.5
Adattamento dell'hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
In generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Smontaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interruttori su circuiti stampati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Moduli interfaccia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Assemblaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
373
373
375
377
388
392
3.1.3
3.1.3.1
3.1.3.2
3.1.3.3
Montaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Montaggio Incassato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Montaggio incassato su telaio o in armadio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Montaggio sporgente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
392
392
393
394
3.2
Controllo dei collegamenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
3.2.1
Controllo del collegamento di trasmissione dati delle interfacce seriali. . . . . . . . . . . . . . . 396
3.2.2
Interfaccia di sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
3.2.3
Terminazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
3.2.4
Uscita analogica
3.2.5
Interfaccia sincronizzazione orologio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
3.2.6
Fibre ottiche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
3.2.7
Controllo dei collegamenti dell'apparecchio
3.2.8
Controllo dei collegamenti di installazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
3.3
Messa in servizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
3.3.1
Funzionamento di prova/blocco della trasmissione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
3.3.2
Test dell'interfaccia di sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
3.3.3
Controllo degli stati di commutazione di ingressi e uscite binarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
3.3.4
Prove per la protezione contro la mancata apertura dell'interruttore
3.3.5
Controllo delle uscite analogiche
3.3.6
Controllo di funzioni definibili dall'utente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
. . . . . . . . . . . . . . . 412
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
3.3.7
Controllo della protezione di terra del rotore in condizioni di macchina ferma . . . . . . . . . 412
3.3.8
Controllo della protezione terra statore al 100% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
3.3.9
Controllo del circuito di misura di tensione continua/corrente continua
3.3.10
Verifica degli scatti/chiusure degli organi di manovra primari
. . . . . . . . . . . . 420
. . . . . . . . . . . . . . . . 420
3.3.11
Prova di messa in esercizio con la macchina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
3.3.12
Controllo dei circuiti di corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
3.3.13
Controllo della protezione differenziale
3.3.14
Controllo della protezione differenziale di corrente verso terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
3.3.15
Controllo dei circuiti di tensione
3.3.16
Controllo della protezione terra statore
3.3.17
Controllo della protezione terra statore al 100% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
3.3.18
Controllo della protezione di guasto a terra sensibile come protezione terra rotore . . . . 447
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
3.3.19
Controllo della protezione terra rotore durante il funzionamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
3.3.20
Controllo della protezione contro corto circuiti tra le spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
3.3.21
Prove con il generatore connesso alla rete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
3.3.22
Creazione di una registrazione di guasto di prova
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
15
Indice
3.4
4
Attivazione dell'apparecchio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Dati tecnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
4.1
Dati generali dell'apparecchio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
4.1.1
Ingressi/uscite analogici
4.1.2
Tensione ausiliaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
4.1.3
Ingressi e uscite binari
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
4.1.4
Interfacce di comunicazione
4.1.5
Prove elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
4.1.6
Prove di resistenza meccanica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
4.1.7
Condizioni climatiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
4.1.8
Condizioni di impiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
4.1.9
Certificazioni
4.1.10
Esecuzioni costruttive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
4.2
Protezione di massima corrente a tempo indipendente (I>, I>>)
4.3
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione) . . . . . . . . . . 475
4.4
Sovraccarico termico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
4.5
Carico Squilibrato (sequenza Negativa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
4.6
Protezione di Massima Corrente d'avviamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
4.7
Protezione differenziale per generatori e motori
4.8
Protezione differenziale per trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
4.9
Protezione di Terra Ristretta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
4.10
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
4.11
Protezione Ritorno d'Energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
4.12
Supervisione di potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
4.13
Protezione di Impedenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
4.14
Protezione perdita di passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
4.15
Protezione di Minima Tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
4.16
Protezione di Massima Tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
4.17
Protezione di Frequenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
4.18
Protezione di sovraeccitazione (V/f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
4.19
Protezione derivata di frequenza (df/dt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
4.20
Salto del vettore di tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
4.21
Protezione Terra Statore 90% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
4.22
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
. . . . . . . . . . . . . . . . . 474
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Indice
4.23
Protezione terra statore 100% con terza armonica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511
4.24
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
4.25
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
4.26
Protezione guasto tra spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
4.27
Protezione terra rotore R, fn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
4.28
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz . . . . . . . . . . . . 516
4.29
Supervisione del tempo di Avviamento Motore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
4.30
Blocco al riavviamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
4.31
Mancata apertura interruttore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
4.32
Energizzazione Accidentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
4.33
Protezione di tensione e corrente continua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
4.34
Thermobox
4.35
Supervisione dei valori di soglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
4.36
Funzioni supplementari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
4.37
Campi di lavoro delle funzioni di protezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
4.38
Dimensioni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
4.38.1
Montaggio incassato e in armadio (grandezza custodia 1/2)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
1/
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
4.38.2
Montaggio incassato e in armadio (grandezza custodia
4.38.3
Montaggio sporgente (grandezza custodia 1/2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
4.38.4
Montaggio sporgente (grandezza custodia 1/1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
4.38.5
Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0CA0 per montaggio incassato 535
1)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
4.38.6
Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0BA0 per montaggio sporgente 536
4.38.7
Disegno quotato 3PP13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
4.38.8
Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0BA00 per montaggio
sporgente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
4.38.9
Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0EA00 per montaggio
incassato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
4.38.10
Disegno quotato apparecchio di resistenza 7XR6004-0CA00 per montaggio incassato o
in armadio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
4.38.11
Disegno quotato apparecchio di resistenza 7XR6004-0BA00 per montaggio sporgente . 541
4.38.12
Disegno quotato generatore a 20 Hz 7XT3300-0CA00 per montaggio incassato o in armadio . . . . 542
4.38.13
Disegno quotato generatore a 20 Hz 7XT3300-0BA00 per montaggio sporgente . . . . . . 543
4.38.14
Disegno quotato filtro di banda a 20 Hz 7XT3400-0CA00 per montaggio incassato o in armadio
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
4.38.15
Disegno quotato filtro di banda a 20 Hz 7XT3400-0BA00 per montaggio sporgente. . . . 545
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
17
Indice
A
Appendice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
A.1
Dati di ordinazione e accessori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
A.1.1
A.1.1.1
Dati di ordinazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
Codice di ordinazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
A.1.2
Accessori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
A.2
Schemi dei morsetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
A.2.1
Custodia per montaggio incassato e in armadio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
A.2.2
Custodia per montaggio sporgente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
A.3
Esempi di collegamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
A.3.1
Esempi di collegamento 7UM62 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
A.3.2
Esempi di collegamento per thermobox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
A.3.3
Schemi di cablaggio parti accessorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
A.4
Preimpostazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
A.4.1
LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
A.4.2
Ingresso binario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
A.4.3
Uscita binaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
A.4.4
Tasti di funzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574
A.4.5
Display base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
A.4.6
Schemi CFC preinstallati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
A.5
Funzioni dipendenti dal protocollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
A.6
Configurazione apparecchio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
A.7
Tabella parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
A.8
Informazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
A.9
Messaggi collettivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625
A.10
Vista d'insieme dei valori misurati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
Glossario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633
Indice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643
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7UM62 Manuale
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1
Introduzione
In questo capitolo viene presentato l'apparecchio SIPROTEC 4 7UM62. Vengono illustrati i campi di impiego, le caratteristiche e le funzioni implementate.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
1.1
Funzionamento dell'apparecchio completo
20
1.2
Campi di applicazione
23
1.3
Caratteristiche
26
19
1 Introduzione
1.1
Funzionamento dell'apparecchio completo
La protezione digitale multifunzionale 7UM62 è equipaggiata con un potente sistema
a microprocessore. Pertanto tutte le operazioni, dal rilevamento delle grandezze di
misura fino all'emissione dei comandi destinati agli interruttori, sono elaborate in modo
del tutto digitale. La figura 1-1 illustra la struttura di base del dispositivo.
Ingressi analogici
Gli ingressi di misura (ME) effettuano una separazione galvanica, trasformano le correnti e le tensioni provenienti dai trasformatori primari e le adattano al livello interno di
elaborazione del dispositivo.
Figura 1-1
20
Struttura hardware della protezione digitale multifunzionale 7UM62
(versione massima)
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1.1 Funzionamento dell'apparecchio completo
L'apparecchio dispone di 8 ingressi di corrente e di 4 ingressi di tensione. Sono previsti rispettivamente 3 ingressi di corrente per le correnti di linea su entrambi i lati
dell'oggetto protetto. Due ingressi di corrente sono dotati di trasduttori di ingresso ad
alta sensibilità (IEE) e possono misurare correnti secondarie nell'ordine dei mA. Tre ingressi di tensione rilevano le tensioni fase-terra (possibile anche collegamento a tensioni concatenate e riduttori di tensione in collegamento a V) e il quarto ingresso di
tensione è previsto per la misurazione della tensione di spostamento per la protezione
di messa a terra dello statore e/o del rotore.
Il gruppo di amplificazione di ingresso (EV) provvede alla chiusura ad alta resistenza
delle grandezze di ingresso analogiche e contiene filtri ottimizzati sull'elaborazione del
valore misurato relativamente alla larghezza di banda e alla velocità di elaborazione.
Il gruppo trasformatore analogico/digitale a più canali (AD) dispone di trasformatori ΣΔ
(22 bit) ad alta risoluzione e di moduli di memoria per il trasferimento dei dati al microcomputer.
Sistema di
microcomputer
Nel sistema a microcomputer (µC) viene elaborato il software implementato. Le funzioni essenziali sono:
• filtraggio e preparazione dei valori di misura,
• controllo continuo delle grandezze di misura,
• controllo delle condizioni di avviamento per le singole funzioni di protezione,
• valutazione dei valori limite e delle sequenze temporali,
• controllo dei segnali per le funzioni logiche,
• decisione relativamente ai comandi di scatto,
• segnalazione del comportamento della protezione tramite LED, LCD, relè e/o interfacce seriali,
• memorizzazione di segnalazioni, allarmi, guasti, dei valori di intervento per l'analisi
dei guasti,
• gestione del sistema operativo e delle sue funzioni, come ad es. memorizzazione
dei dati, orologio in tempo reale, comunicazione, interfacce ecc.
Adattamento della
frequenza di
campionamento
Affinchè le funzioni di protezione e di misura forniscano risultati corretti in un vasto
campo di frequenza, la frequenza effettiva viene misurata continuamente e la frequenza di misura viene adattata per l'elaborazione delle grandezze di misura. Ciò garantisce la precisione della misura nel campo di frequenza da 11 Hz a 69 Hz.
L'adattamento della frequenza di campionamento può operare solo se almeno una
delle grandezze di misura è presente con almeno un valore pari al 5% del valore nominale („stato operativo 1“).
Grandezze di misura mancanti o troppo piccole, nonché valori di misura con frequenze inferiori a 11 Hz o superiori a 70 Hz portano l'apparecchio nello „stato operativo 0“.
Ingressi e uscite
binarie
Gli ingressi e le uscite binarie sono addotte dal/al sistema informatico attraverso i
moduli di ingresso/uscita (ingressi e uscite). Da qui il sistema riceve informazioni provenienti dall'impianto (per es. reset a distanza) o da altri apparecchi (per es. comandi
di blocco). Le uscite sono soprattutto i comandi per gli apparecchi di manovra e i messaggi per la remotizzazione di eventi e di condizioni di stato importanti.
Elementi frontali
Segnalatori ottici (LED) e un pannello di visualizzazione (display LCD) sul fronte
dell'unità danno informazioni sul funzionamento dell'apparecchio e segnalano eventi,
stati e valori di misura. Una tastiera alfanumerica e con tasti di navigazione unitamente
7UM62 Manuale
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21
1 Introduzione
al display LCD permettono la comunicazione con l'apparecchio in locale. In tal modo
è possibile richiamare tutte le informazioni dell'apparecchio, quali parametri di programmazione e di taratura, segnalazioni di esercizio e di guasto, valori di misura (si
veda anche la descrizione del sistema SIPROTEC /1/) e modificare i parametri di taratura.
Interfacce seriali
Attraverso un'interfaccia operatore posta sul frontale dell'apparecchio è possibile comunicare tramite un PC utillizzando il programma di comando DIGSI® . Ciò permette
una facile gestione di tutte le funzioni nell'apparecchio.
Tramite l'interfaccia di servizio si può comunicare in remoto con l'apparecchio servendosi di un PC e usando DIGSI®. Ciò è particolarmente adatto per remotizzare la comunicazione con più apparecchi con il PC o per comando tramite modem. Si può
usare l’interfaccia di servizio anche per il collegamento a un thermobox.
Tramite l'interfaccia seriale di sistema, tutti i dati dell'apparecchio possono essere trasferiti ad un'unità centrale o ad un sistema di supervisione. A seconda dell'applicazione, tale interfaccia può essere dotata di diversi supporti fisici di trasmissione e di
diversi protocolli.
Un'ulteriore interfaccia è prevista per la sincronizzazione oraria dell'orologio interno
attraverso fonti di sincronizzazione esterne.
Tramite moduli di interfaccia supplementari, è possibile realizzare ulteriori protocolli di
comunicazione.
Uscite analogiche/
ingresso temperatura
A seconda della versione ordinata e della configurazione, le porte B e D possono
essere equipaggiate con moduli di uscita analogici (0-20 mA). Se queste porte sono
equipaggiate con moduli di ingresso (RS485 oppure ottici), queste possono essere
utilizzate anche per connettere un Thermobox per la rilevazione delle temperature
tramite sonde.
Alimentazione di
corrente
Un alimentatore provvede a fornire le unità funzionali descritte della necessaria
potenza ai diversi livelli di tensione. Cali transitori della tensione di alimentazione, che
possono verificarsi in seguito a un corto circuito nel sistema di alimentazione a tensione ausiliaria dell'impianto, possono essere compensate in generale da una memoria
capacitiva (vedi anche "Dati tecnici")
22
7UM62 Manuale
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1.2 Campi di applicazione
1.2
Campi di applicazione
L'apparecchio SIPROTEC® 7UM62 è una protezione digitale multifunzione di macchina della serie „Protezione digitale di macchina 7UM6“. Comprende tutte le funzioni necessarie per proteggere generatori, motori e trasformatori. Grazie alla selezione delle
funzioni implementate il 7UM62 è impiegabile per generatori elettrici di tutte le taglie
(piccola, media, grande).
L'apparecchio soddisfa i requisiti di protezione per i due collegamenti tipici di base:
• Collegamento diretto sulle sbarre
• Collegamento tramite trasformatore di unità
Figura 1-2
Collegamenti tipici
La funzione integrata di protezione differenziale può essere utilizzata anche come protezione differenziale longitudinale o trasversale del generatore e per la protezione del
trasformatore di blocco oppure come protezione differenziale totale.
La modularità del software permette l'adattabilità ad un ampio campo di utilizzo
dell'apparecchio. È possibile scegliere i pacchetti di funzioni che corrispondono al tipo
di applicazione desiderata. Così, ad esempio, è possibile offrire una protezione completa e sicura con il solo apparecchio 7UM62 per generatori da piccola a media
potenza (ca. 5 MW).
L'apparecchio costituisce inoltre la base per la protezione di generatori medi e grandi.
In combinazione con l'apparecchio 7UM61 (un altro apparecchio della serie 7UM6), è
possibile soddisfare tutti i requisiti per le macchine di tutte le dimensioni. In questo
modo è possibile realizzare un sistema ridondato con funzioni di rincalzo.
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23
1 Introduzione
L'apparecchio 7UM62 permette ulteriori applicazioni, quali
• Protezione di trasformatori, poiché, accanto alla protezione differenziale e protezione di massima corrente, sono disponibili numerose funzioni di protezione, che permettono ad esempio un controllo dei valori di tensione e frequenza di esercizio.
• Protezione di grandi motori sincroni e asincroni.
Segnalazioni e
valori di misura;
memorizzazione
dei dati di guasto
Le segnalazioni di servizio danno informazioni sulle situazioni di stato nell'impianto e
dello stesso apparecchio. I valori di misura calcolati possono essere visualizzati
durante il funzionamento e trasmessi attraverso l'eventuale interfaccia seriale.
Segnalazioni dell'apparecchio possono essere fornite da una serie di LED sul frontalino (parametrizzabili), elaborati esternamente tramite contatti di uscita (parametrizzabili) collegati a funzioni logiche definibili dall'utente e/o essere emessi attraverso un'interfaccia seriale (vedi sotto "Comunicazione").
Durante un guasto sul generatore o in rete, importanti eventi e cambiamenti di stato
vengono memorizzati in un registro perturbografico. E' possibile scegliere se registrare nel dispositivo i valori istantanei o i valori efficaci delle grandezze e renderli così dispinibili.
Comunicazione
Per la comunicazione con sistemi esterni di supervisione, comando e controllo, sono
a disposizione interfacce seriali.
Interfaccia frontale
Un connettore DSUB a 9 poli posto sul frontalino serve per la comunicazione locale
con un PC. Per mezzo del software operativo SIPROTEC® DIGSI® tramite questa interfaccia di comando, è possibile effettuare tutte le operazioni di comando e valutazione, quali impostazione e modifica dei parametri di taratura, configurazione di funzioni
logiche specifiche dell'utente, lettura di dati di segnalazioni di servizio e di guasto e di
valori di misura, lettura e rappresentazione di dati relativi a guasti, interrogazione delle
situazioni di stato e di valori di misura.
Interfacce
posteriori
Altre interfacce sono collocate - a seconda del modello ordinato - sul lato posteriore
dell'apparecchio. Esse permettono di stabilire una comunicazione con altri sistemi di
controllo digitali e sistemi di supervisione:
L'interfaccia di servizio può funzionare anche tramite linee dati e permette anche la
comunicazione via modem. In questo modo il comando è possibile anche da un luogo
distante con un Personal Computer e il software di comando DIGSI®, ad esempio
quando da un PC centrale devono essere controllati più apparecchi.
L'interfaccia di sistema supporta la comunicazione centrale tra l'apparecchio e un
sistema di supervisione. Essa può avvenire tramite linee dati o fibre ottiche. Per la trasmissione dei dati sono a disposizione diversi protocolli standardizzati.
• IEC 61850
Un modulo di comunicazione seriale EN 100 permette di integrare l'apparecchio in
una rete di comunicazione Ethernet a 100 Mbit usata per i processi di comando e
controllo basati sul protocollo IEC 61850. Parallelamente all'integrazione con il
sistema di controllo, attraverso questa interfaccia è possibile anche la comunicazione con DIGSI e quella tra apparecchi utilizzando la funzionalità GOOSE.
• IEC 60870-5-103
Questo profilo permette anche l'integrazione degli apparecchi nei sistemi di automazione SINAUT LSA e SICAM.
24
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1.2 Campi di applicazione
• Profibus DP
Tramite questo protocollo della tecnica di automatizzazione vengono trasmessi segnalazioni e valori di misura.
• Modbus ASCII/RTU
Tramite questo protocollo della tecnica di automatizzazione vengono trasmessi segnalazioni e valori di misura.
• DNP 3.0
Tramite questo protocollo della tecnica di automatizzazione vengono trasmessi segnalazioni e valori di misura.
• In alternativa, è anche possibile montare un'uscita analogica (2 x 20 mA) attraverso
la quale possono essere emessi valori di misura.
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25
1 Introduzione
1.3
Caratteristiche
Caratteristiche
generali
• Potente microprocessore a 32 bit.
• Elaborazione dei valori di misura completamente digitale e controllo degli stessi
dall'acquisizione dei dati e dalla digitalizzazione dei valori di misura fino all'emissione del comando di scatto o di eventuali altri segnali configurati.
• Separazione completamente galvanica ed esente da guasti dei circuiti di calcolo
interni dai circuiti di misura, di controllo e di alimentazione del sistema attraverso
linee schermate per la trasmissione delle misure, moduli di ingresso e uscita binari
e convertitori di corrente continua.
• Semplicità di utilizzo grazie al pannello di comando e di visualizzazione integrato
oppure mediante personal computer collegato con programma di comando DIGSI.
• Calcolo e visualizzazione continua dei valori di servizio.
• Memorizzazione delle segnalazioni di guasto come pure dei valori istantanei o effettivi per la registrazione grafica dei guasti.
• Supervisione permanente delle grandezze di misura, dell'hardware e del software
del dispositivo.
• Possibile comunicazione con dispositivi centrali di controllo e supervisione tramite
interfaccia seriale, a scelta tramite linea dati, modem o conduttori a fibre ottiche.
• Orologio con batteria tampone, sincronizzabile tramite un segnale di sincronizzazione (DCF77, IRIG B tramite ricevitore satellitare) ingresso binario o interfaccia di
sistema.
• Statistica degli interventi: conteggio dei comandi di scatto e protocollo delle correnti
dell'ultima apertura effettuata dall'apparecchio e sommatoria delle correnti di cortocircuito interrotte dall'interruttore.
• Conteggio delle ore di esercizio: conteggio delle ore di esercizio sotto carico
dell'oggetto protetto.
• Aiuti per la messa in servizio, quali controllo del collegamento e della sequenza
delle fasi, visualizzazione dello stato di tutti gli ingressi e uscite binari e delle registrazioni delle misure di test.
Protezione di
massima corrente a
tempo definito (I)
con memoria di
tensione
• 2 gradini indipendenti I> e I>> per le 3 correnti di linea (IL1, IL2, IL3) dal lato 1 o dal
lato 2.
• Mantenimento dell'avviamento per massima corrente I> in caso di minima tensione
(ad es. per le macchine sincrone che derivano la tensione di eccitazione dai
morsetti).
• A scelta, rilevamento della direzione nel gradino di corto circuito I>>.
• Possibilità di interbloccare gradini di intervento con segnali logici.
Protezione di
massima corrente a
tempo inverso
(IDMT, controllata
dalla tensione)
26
• Possibilità di selezione da diverse linee caratteristiche (IEC, ANSI).
• Possibilità di utilizzare la soglia di intervento con controllo e/o memoria di tensione.
• Possibiltà di blocco dell'influenza della tensione tramite monitoraggio fuse-failure
e/o scatto dell'interruttore automatico di protezione dei TV.
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1.3 Caratteristiche
Protezione di
sovraccarico
termico
• Immagine termica della circolazione di corrente attraverso l'oggetto da proteggere
(protezione di sovraccarico con funzione completa di memoria).
• Gradini di allarme impostabili a livello termico e di corrente.
• Possibilità di tenere conto della temperatura del refrigerante e/o della temperatura
ambiente.
Protezione di
carico squilibrato
• Valutazione estremamente precisa del sistema di sequenza inversa delle 3 correnti
di fase.
• Soglia di allarme in caso di superamento di un carico asimmetrico impostabile.
• Caratteristica termica di scatto con fattore di asimmetria e tempo di raffreddamento
impostabili.
• Gradino di scatto rapido in caso di carico asimmetrico elevato (utilizzabile come
protezione contro i corto circuiti).
Protezione di
massima corrente
di avviamento
• Massima corrente attiva a bassa frequenza (es. avviamento di generatori con
avviatore statico).
Protezione
differenziale
• Impiego come protezione differenziale del generatore, del motore o del
trasformatore
• Caratteristica di scatto con corrente stabilizzata.
• Elevata sensibilità.
• Insensibile alle componenti di corrente continua e alla saturazione del trasformatore amperometrico.
• Elevata stabilità anche con differente saturazione dei trasformatori di corrente.
• Stabilizzazione contro le correnti di inserzione con filtro di seconda armonica.
• Stabilizzazione contro correnti di guasto transitorie e stazionarie con terza o quinta
armonica.
• Scatto rapido in caso di alte correnti di guasto.
• Adattamento del gruppo vettoriale per protezione trasformatore.
• Adattamento integrato al rapporto di trasformazione del trasformatore tenendo
conto delle diverse correnti nominali del trasformatore amperometrico.
Protezione
differenziale per
correnti di terra
• Caratteristica di scatto con corrente stabilizzata.
• Selezione variabile delle grandezze di misura per tutte le normali condizioni
dell'impianto.
• Elevata sensibilità.
• Misure di stabilizzazione contro un funzionamento intempestivo in caso di guasti
esterni.
Protezione di
sottoeccitazione
(perdita di campo)
• Misurazione della conduttanza sulla base di componenti di sequenza diretta.
• Caratteristiche a più gradini per limiti di stabilità statici e dinamici.
• Possibilità di rilevare la tensione di eccitazione.
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27
1 Introduzione
Protezione contro il
ritorno di energia
• Calcolo della potenza sulla base di componenti di sequenza diretta.
• Misurazione ad alta sensibilità e precisione della potenza attiva (rilevamento anche
di piccole potenze di motorizzazione anche con cos ϕ piccolo, compensazione di
errori angolari).
• Insensibile alle pendolazioni.
• Gradino con temporizzazione lunga e breve (attiva con valvole turbina scattate).
Supervisione di
potenza
• Calcolo della potenza sulla base di componenti di sequenza diretta.
• Controllo del superamento del limite superiore (P>) e inferiore (P<) della potenza
attiva emessa con limiti impostabili separatamente.
• Scelta opzionale tra valori ad alta velocità e alta accuratezza.
Protezione di
impedenza
• Avviamento selettivo per massima corrente con controllo di tensione (per macchine
sincrone che derivano la tensione di eccitazione dai morsetti).
• 2 gradini di impendenza, 1 gradino allungato (commutabile tramite ingresso
binario), 4 soglie di tempo.
• Caratteristiche di scatto poligonali.
• Blocco pendolazione attivabile.
Protezione contro
la perdita di passo
• Basata sul collaudato procedimento della misura dell'impedenza.
• Abilitazione della misura tramite la componente di sequenza diretta e blocco tramite
la componente di sequenza inversa della corrente.
• Valutazione della velocità di variazione del vettore complesso di impedenza.
• Adattamento ottimale alle condizioni dell'impianto grazie all'inclinazione parametrizzabile della caratteristica poligonale.
• Chiara distinzione tra centro di pendolazione sul lato della rete e vicino al
generatore.
Protezione di
minima tensione
• 2 soglie tarabili, misura basata sulle tensioni di componente positiva.
• Ulteriore gradino con caratteristica a tempo dipendente.
Protezione di
massima tensione
• Ulteriore gradino con caratteristica a tempo dipendente.
Protezione di
frequenza
• 4 soglie indipendenti, tarabili come massima o minima frequenza, ognuna temporizzabile indipendentemente.
•
A scelta, con tensioni concatenate e/o con tensioni fase-terra.
• Insensibile alle armoniche e alle variazioni dell'angolo di fase.
• Soglia di blocco per minima tensione impostabile.
Protezione di
sovraeccitazione
(massimo flusso)
• Calcolo del rapporto U/f.
• Gradino di allarme e di scatto impostabile.
• Curva caratteristica standard o altra caratteristica opzionale selezionabile per il
calcolo della sollecitazione termica.
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1.3 Caratteristiche
Protezione
derivata di
frequenza
• 4 soglie indipendenti, tarabili come massima o minima frequenza in derivata,
ognuna temporizzabile indipendentemente.
• Finestre di misura variabili
• Accoppiamento all'avviamento della protezione di frequenza.
• Soglia di blocco per minima tensione impostabile.
Salto vettoriale
• Rilevamento molto sensibile di salto vettoriale di fase per il disaccoppiamento di
rete.
Protezione terra
statore 90%
• Per macchine connesse tramite trasformatore elevatore o direttamente sulle
sbarre.
• Rilevamento della tensione omopolare di macchina misurata tramite avvolgimento
a triangolo aperto dei TV o tramite trasformatore di messa a terra, oppure tramite
calcolo delle tensioni fase-terra.
• Rilevamento sensibile della corrente di terra, a scelta con o senza determinazione
direzionale con grandezze di sequenza zero (I0, U0).
• Curva caratteristica direzionale impostabile.
• Determinazione della fase affetta da guasto.
Protezione di
massima corrente
di terra ad alta
sensibilità
• Due gradini di rilevamento della corrente di terra: IEE>> e IEE>.
• Alta sensibilità (lato secondario impostabile a partire da 2 mA).
• Utilizzabile come protezione terra statore o protezione terra rotore.
• Supervisione del circuito di misura di corrente in caso di applicazione come protezione di terra rotore.
Protezione terra
statore 100% con
terza armonica
• Valutazione della terza armonica nella tensione di centro stella o nel triangolo
aperto dei TV.
Protezione terra
statore 100% con
iniezione di
tensione a 20 Hz
• Valutazione della grandezza di misura 20 Hz (7XT33 e 7XT34).
• Unitamente alla protezione di terra statore 90%, risulta una protezione dell'avvolgimento completo dello statore (zona di protezione 100%)
• Gradino di allarme e di scatto R< e R<<.
• Gradino di scatto con corrente di terra
• Elevata sensibiltà anche con grandi capacità statore-terra.
Protezione di
corrente di terra
sensibile B
• Utilizzo per diverse funzioni, quali supervisione della corrente statorica, qualsiasi
supervisione della corrente di terra e come protezione di massima corrente d'albero.
• Diversi metodi di misura selezionabili (componente fondamentale, terza armonica
e prima e terza armonica).
• Elevata sensibilità (a partire da 0,5 mA) mediante filtro FIR selezionato.
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1 Introduzione
Protezione contro
corto circuiti tra le
spire
• Rilevamento di corto circuiti tra le spire nei generatori mediante misurazione della
tensione di spostamento rispetto al centro stella del generatore.
• Elevata sensibilità (a partire da 0,3 V).
• Soppressione di grandezze perturbatrici mediante un filtro FIR selezionato.
Protezione di terra
rotore (R. fn)
• Protezione al 100% di tutto il circuito di eccitazione.
• Accoppiamento simmetrico capacitivo di una tensione alternata con frequenza di
rete nel circuito di eccitazione.
• Considerazione delle impendenze di terra e delle resistenze delle spazzole durante
l'esercizio.
• Calcolo della resistenza di guasto sulla base dell'impendenza complessa totale.
• Gradino di allarme e di scatto impostabile in valori Ohmici (Valore di resistenza
rotore-terra).
• Supervisione del circuito di misura con segnalazione di guasto.
Protezione
sensibile di terra
rotore con
iniezione di segnale
da 1 a 3 Hz
• Valutazione del segnale di tensione iniettato nei circuiti rotorici come onda quadra
con frequenza compresa tra 1 e 3 Hz (7xT71).
• Gradino di allarme e di scatto R< e R<<.
• Elevata sensibilità (max. 80 KΩ).
• Funzione di prova integrata.
Supervisione del
tempo di
avviamento per
motori
• Caratteristica di scatto amperometrica in funzione della corrente di avviamento.
Blocco al
riavviamento per
motori
• Calcolo della temperatura del rotore tramite la corrente statorica.
• Tempo di ritardo indipendente dalla corrente con rotore bloccato.
• L'inserimento del motore viene consentito solamente se il rotore ha una sufficiente
riserva termica per permetterne l'avviamento.
• Calcolo del tempo di attesa per un nuovo comando di inserzione.
• Differenti tempi di attesa dovuti alle costanti di tempo di raffreddamento per macchina inattiva o in funzionamento.
• Possibilità di disinibire il blocco al riavviamento per un avviamento di emergenza.
Protezione contro
la mancata apertura
interruttore
• Condizione di mancata apertura interruttore rilevata tramite controllo del flusso
della corrente o tramite la posizione dei contatti ausiliari dell'interruttore.
• Avviamento della funzione di mancata apertura interruttore da comando di scatto
interno (qualsiasi funzione interna al 7UM62 che emetta uno scatto - start interno).
• Avviamento della funzione di mancata apertura interruttore da comando di scatto
esterno generato da un altro apparecchio (start esterno).
Energizzazione
accidentale
• Limitazione del danno in caso di energizzazione accidentale di un generatore fermo
in seguito ad una chiusura erronea dell'interruttore di macchina.
• Rilevamento dei valori istantanei delle correnti di linea.
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1.3 Caratteristiche
• Abilitazione della funzione secondo le condizioni di esercizio, il controllo di minima
tensione e la verifica di anomalia dei circuiti di misura (Fuse failure Monitor).
Protezione di
tensione e corrente
continua
• Rilevamento della tensione continua attraverso trasduttori di isolamento integrati.
• Impiegabile anche per il rilevamento di deboli correnti continue.
• Utilizzabile come massima tensione (o corrente) o come minima tensione
(o corrente).
• Adatto anche per il rilevamento della tensione alternata (valori effettivi).
Uscite analogiche
• Fino a 4 uscite analogiche per valori misurati (a seconda del modello ordinato).
Supervisioni dei
valori di soglia
• 10 segnalazioni di supervisione dei valori di soglia liberamente configurabili.
• Realizzazione di rapidi controlli tramite CFC.
Rilevamento
temperatura tramite
Thermobox
• Rilevamento di qualsiasi temperatura ambiente o del refrigerante con l'ausilio di
Thermobox e sensori di temperatura esterni.
Controllo
sequenza fasi
• È possibile modificare la sequenza delle fasi tramite parametri (statica) e ingresso
binario (dinamica).
Funzioni definibili
dall'utente
• Connessioni liberamente programmabili di segnali interni ed esterni per la realizzazione di funzioni definibili dall'utente.
• Tutte le comuni funzioni logiche (AND, OR, NOT, OR esclusivo, ecc.).
• Temporizzazioni e valori di soglia inseribili.
• Elaborazione dei valori di misura con valutazioni avanzate.
Controllo degli
apparecchi di
manovra
• Possibilità di comandare in locale organi di manovra attraverso tasti di funzione programmabili, l'interfaccia di sistema (ad es. di SICAM o LSA) oppure attraverso l'interfaccia operatore (per mezzo di un personal computer e del programma di
comando DIGSI).
• Lo stato degli organi di manovra può essere monitorato tramite i contatti ausiliari
degli stessi.
• Controllo della plausibilità delle posizioni degli interruttori e condizioni di interblocco
per la chiusura.
Convertitori di
misura
• Se i 3 converitori di misura che sono nell'apparecchio non vengono usati per le funzioni di protezione, possono essere utilizzati per l'accoppiamento di segnali analogici qualsiasi (±10V, ±20mA).
• Possibile elaborazione dei valori di soglia e connessioni logiche dei segnali di
misura.
Monitoraggio delle
funzioni
• Controllo dei circuiti di misura interni, dell'alimentazione della tensione ausiliaria e
dell'hardware e software e quindi maggiore affidabilità.
• Controllo dei circuiti secondari dei convertitori di corrente e tensione attraverso controlli della simmetria.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
31
1 Introduzione
• Possibile controllo del circuito di scatto tramite collegamento esterno.
• Controllo della sequenza delle fasi.
■
32
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2
Funzioni
Nel presente capitolo vengono illustrate le singole funzioni dell'apparecchio SIPROTEC 4 7UM62. Le possibilità di impostazione associate a ogni funzione vengono descritte dettagliatamente. Il capitolo contiene anche le indicazioni relative alla determinazione dei valori di taratura.
Sulla base delle seguenti informazioni è inoltre possibile stabilire quali delle funzioni
disponibili dovranno essere utilizzate.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.1
Introduzione, impianti di riferimento
35
2.2
Apparecchio
37
2.3
Modulo Ethernet EN100
40
2.4
Funzioni implementate
41
2.5
Dati di Impianto 1
51
2.6
Cambio del gruppo di settaggio
60
2.7
Dati di Impianto 2
61
2.8
Massima Corrente (I>) a tempo definito (con blocco di minima tensione) 63
2.9
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
67
2.10
Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso
73
2.11
Sovraccarico termico
79
2.12
Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
89
2.13
Protezione di Massima Corrente d'avviamento
95
2.14
Protezione differenziale
99
2.15
Protezione di Terra Ristretta
125
2.16
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
134
2.17
Protezione Ritorno d'Energia
143
2.18
Supervisione di potenza
146
2.19
Protezione di Impedenza
149
2.20
Protezione perdita di passo
163
2.21
Protezione di Minima Tensione
174
2.22
Protezione di Massima Tensione
177
2.23
Protezione di Frequenza
180
33
2 Funzioni
34
2.24
Protezione di sovraeccitazione (V/f)
184
2.25
Protezione di Minima Tensione a tempo inverso
190
2.26
Protezione derivata di frequenza (df/dt)
193
2.27
Salto del vettore di tensione
198
2.28
Protezione Terra Statore 90%
204
2.29
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
213
2.30
Protezione terra statore 100% con terza armonica
218
2.31
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
225
2.32
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
234
2.33
Protezione guasto tra spire
239
2.34
Protezione terra rotore R, fn
243
2.35
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1a3 Hz 249
2.36
Supervisione del tempo di Avviamento Motore
256
2.37
Blocco al riavviamento
261
2.38
Mancata apertura interruttore
270
2.39
Energizzazione Accidentale
275
2.40
Protezione di tensione e corrente continua
279
2.41
Uscite analogiche
284
2.42
Funzioni di supervisione
287
2.43
Supervisione dei circuiti di scatto
300
2.44
Supervisione dei valori di soglia
308
2.45
Accoppiamento comandi di scatto esterni
321
2.46
Rilevamento della temperatura via Thermobox
324
2.47
Controllo sequenza fasi
333
2.48
Controllo delle funzioni protettive
335
2.49
Funzioni supplementari
338
2.50
Elaborazione dei comandi
356
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.1 Introduzione, impianti di riferimento
2.1
Introduzione, impianti di riferimento
Nei seguenti paragrafi vengono illustrate le singole funzioni di protezione e le funzioni
accessorie e vengono date indicazioni sui valori di taratura.
2.1.1
Descrizione della funzione
Generatore
Gli esempi di calcolo si orientano su due impianti di riferimento con le due connessioni
tipiche diretta su sbarra e tramite trasformatore. I parametri preimpostati della protezione si adattano automaticamente in funzione del modo di accoppiamento specificato. L'associazione delle grandezze di misura al lato 1 e al lato 2 viene definita nella
figura seguente.
Figura 2-1
Dati tecnici degli
impianti di
riferimento
Generatore:
Impianti di riferimento
SN, G = 5,27 MVA
UN, G = 6,3 kV
IN, G = 483 A
cos ϕ = 0,8
7UM62 Manuale
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35
2 Funzioni
Trasformatore amperomet- IN,prim = 500 A;
rico:
IN, sec = 1 A
Trasformatore toroidale:
IN,prim = 60 A;
IN, sec = 1 A
Trasformatore voltmetrico:
UN, prim = (6,3/√3) kV
UN, sec = (100/√3) V
Uen/3 = (100/3) V
Trasformatore
Trasformatore:
SN, T = 5,3 MVA
UOS = 20 kV
U = 6,3 kV
uK = 7 %
Trasformatore di fase:
Motore
ü=
Partitore Resistivo:
5:1
Motore:
UN, M = 6600 V
IN, M = 126 A
IAVV = 624 A
(Corrente di
avviamento)
Imax = 135 A
(Corrente statorica
permanentemente
ammissibile)
TAVV = 8,5 s
(Durata avviamento con
IAVV)
Trasformatore amperomet- IN,prim = 200 A;
rico:
IN, sec = 1 A
Ulteriori dati tecnici sono riportati nelle impostazioni dei parametri delle singole funzioni di protezione.
I valori di taratura calcolati sono grandezze secondarie riferite all'apparecchio e
possono essere modificati direttamente tramite comando locale.
Per eseguire una reimpostazione di tutti i parametri si consiglia l'impiego del programma di comando DIGSI. Questo programma consente, oltre all'impostazione in valori
secondari, anche l'impostazione dei parametri in grandezze primarie. Quest'ultima
viene eseguita nel 7UM62 come impostazione riferita alle grandezze nominali dell'oggetto protetto (ad es. IN, G; UN, G; SN, G). Ciò comporta il grande vantaggio di poter preimpostare i valori tipici delle funzioni di protezione indipendentemente dall'impianto.
Nei Power System Data 2 (Dati di impianto 2) e Power System Data 1 (Dati di
impianto 1) vengono aggiornati i dati del rispettivo impianto e la conversione in valori
secondari viene eseguita con un clik sul mouse. Tutte le formule di conversione, necessarie per le singole funzioni, sono memorizzate nel programma di comando.
36
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.2 Apparecchio
2.2
Apparecchio
L'apparecchio può emettere una serie di segnalazioni generali su se stesso e sull'impianto. Queste segnalazioni sono riportate nelle seguenti informazioni. La maggior
parte delle segnalazioni si spiega automaticamente. Le particolarità sono illustrate qui
di seguito.
Avviamento: un avviamento dell'apparecchio ha luogo dopo ogni inserzione della
tensione di alimentazione.
Primo avviamento: il primo avviamento dell'apparecchio ha luogo dopo l'inizializzazione mediante DIGSI®.
Riavviamento: un riavviamento ha luogo dopo il caricarimento del record di parametri
e dopo un reset.
La memorizzazione di segnalazioni parametrizzate su LED e la messa a disposizione
di segnalazioni spontanee possono essere condizionate (rese dipendenti) dall'emissione di un comando di scatto del dispositivo. Tali segnalazioni non vengono generate
quando una o più funzioni di protezione sono scattate - in seguito alla presenza di un
guasto - senza che il dispositivo 7UM62 abbia emesso un comando di scatto (nel
caso, ad esempio, dell'eliminazione del guasto mediante un altro dispositivo, installato
al di fuori della zona di protezione). Le segnalazioni emesse interessano quindi solo i
guasti presenti nella propria zona di protezione.
2.2.1
Indicazioni per l'impostazione
Visualizzazioni di
guasto
Per quest'ultimo guasto, è possibile scegliere se i LED memorizzati, e le segnalazioni
di guasto spontanee sul display debbano essere visualizzati con il nuovo avviamento
oppure solo dopo un nuovo comando di scatto. Per indicare il modo di visualizzazione
desiderato, selezionare nel menu PARAMETRI il sottomenu Dispositivo. All'indirizzo
610 FltDisp.LED/LCD vengono proposte le due opzioni Target on PU e Target
on TRIP („No trip - no flag“).
Nel caso di apparecchi con display grafico, grazie al parametro 611 Spont. FltDisp., è possibile determinare se una segnalazione di guasto spontanea debba
essere visualizzata automaticamente sul display (YES) oppure no (NO). Negli apparecchi con display testuale, queste segnalazioni vengono visualizzate in ogni caso in
seguito ad un guasto in rete.
Un nuovo avviamento della protezione cancella normalmente tutti i led per assicurare
la sola visualizzazione del guasto più recente. All'indirizzo 615 T MIN LED HOLD si
può impostare un tempo di attesa (ad es. 5 min) durante il quale i LED non vengono
ripristinati. Allo scadere di questo tempo si può eseguire un reset dei LED. Tutte le informazioni vengono collegate.
Display base a
4 righe
7UM62 Manuale
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Dopo l'avviamento di un apparecchio con display a 4 righe, vengono visualizzati valori
di misura. Con i tasti direzionali sul fronte dell'apparecchio è possibile selezionare
diverse rappresentazioni dei valori di misura per il cosiddetto display base. La pagina
iniziale del display base, visualizzata in seguito ad un avviamento dell'apparecchio,
può essere selezionata grazie al parametro 640 Start image DD. Le rappresentazioni disponibili dei valori di misura sono riportate in appendice.
37
2 Funzioni
2.2.2
Ind.
Tabella parametri
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
610
FltDisp.LED/LCD
Target on PU
Target on TRIP
Target on PU
Guasto Display su LED/LCD
611
Spont. FltDisp.
YES
NO
NO
Indicazione spontanea guasti
615
T MIN LED HOLD
0 .. 60 min
5 min
Minimo tempo di hold dei LEDs
lached
640
Start image DD
image 1
image 2
image 3
image 4
image 1
Start image Default Display
2.2.3
Informazioni
N°
-
Informazione
Reset LED
Tipo di inf.
IntSP
Spiegazione
Reset LED
-
Test mode
IntSP
Modo di test
-
DataStop
IntSP
Stop trasmissione dati
-
UnlockDT
IntSP
Sblocco Trasmissione Dati via INGR.BIN.
-
>Light on
SP
>Retroilluminazione accesa
-
SynchClock
IntSP_Ev
Sincronizzazione oraria
-
HWTestMod
IntSP
Modo test Hardware
-
Distur.CFC
OUT
Disturbo CFC
1
Not configured
SP
Nessuna funzione configurata
2
Non Existent
SP
Funzione non disponibile
3
>Time Synch
SP_Ev
>Sincronizzazione oraria interna
5
>Reset LED
SP
>Reset LED
15
>Test mode
SP
>Modo di test
16
>DataStop
SP
>Stop trasmissione dati
51
Device OK
OUT
Apparecchiatura Operativa e protettiva
52
ProtActive
IntSP
Almeno una funzione protett. é attiva
55
Reset Device
OUT
Reset Apparecchiatura
56
Initial Start
OUT
Avviamento iniziale dell'apparecchiatura
67
Resume
OUT
Restart
69
DayLightSavTime
OUT
Tempo risparmio luce
70
Settings Calc.
OUT
Caricamento nuovo settaggio in corso
71
Settings Check
OUT
Verifica nuovo Settaggio
72
Level-2 change
OUT
Cambio livello-2
73
Local change
OUT
Cambio settaggio locale
125
Chatter ON
OUT
Dialogo ON
301
Pow.Sys.Flt.
OUT
Guasto sistema di potenza
302
Fault Event
OUT
Evento di guasto
320
Warn Mem. Data
OUT
Attenzione:Limite dati memoria superato
321
Warn Mem. Para.
OUT
Attenz.:Limite param. memoria superato
38
7UM62 Manuale
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2.2 Apparecchio
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
322
Warn Mem. Oper.
OUT
Attenz.:Limite operaz memoria superato
323
Warn Mem. New
OUT
Attenz.:Limite nuova memoria superato
545
PU Time
VI
Tempo da avviamento a ricaduta
546
TRIP Time
VI
Tempo da avviamento a scatto
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
39
2 Funzioni
2.3
Modulo Ethernet EN100
2.3.1
Descrizione delle funzioni
Attraverso il Modulo Ethernet EN100 può essere effettuata l'integrazione dell'apparecchio 7UM62 con i protocolli, in reti di comunicazione 100-MBit della tecnica di
controllo e di automatizzazione, in conformità con la norma IEC 61850. Questa norma
permette una comunicazione degli apparecchi senza gateway e convertitori di protocollo. In tal modo, i dispositivi SIPROTEC 4 possono essere impiegati liberamente e
in modo interoperativo anche in ambienti eterogenei. Parallelamente all'integrazione
con la tecnica di controllo, attraverso questa interfaccia è possibile anche la comunicazione con DIGSI e tra apparecchi con GOOSE.
2.3.2
Indicazioni per l'impostazione
Per il funzionamento del modulo di interfaccia di sistema Ethernet (IEC 61850,
Modulo Ethernet EN100) non è necessaria alcuna impostazione. Se l'apparecchio, secondo MLFB, dispone di tale modulo, questo viene preprogrammato automaticamente come interfaccia disponibile su Port B.
Selezione
interfaccia
2.3.3
Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
009.0100 Failure Modul
IntSP
Modulo guasto
009.0101 Fail Ch1
IntSP
Stato collegamento Canale1(Ch1)
009.0102 Fail Ch2
IntSP
Stato collegamento Canale2(Ch2)
40
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.4 Funzioni implementate
2.4
Funzioni implementate
La protezione 7UM62 dispone di numerose funzioni di protezione e funzioni ausiliarie.
La configurazione hardware e software viene definita in fase di ordinazione in base
alle esigenze specifiche. È tuttavia necessario rispettare determinate limitazioni per gli
ingressi di corrente di terra e di tensione verso terra IEE e UE. Lo stesso ingresso non
può essere utilizzato contemporaneamente per l'acquisizione di grandezze di misura
differenti, ad es., per la realizzazione simultanea della protezione di terra rotore e della
protezione di terra statore. L'abbinamento delle funzioni di protezione ai rispettivi ingressi è riportato al capitolo 2.4.2.
Le funzioni di comando possono inoltre essere adattate alle condizioni dell'impianto.
Tramite la programmazione è anche possibile attivare o disattivare singole funzioni.
Le funzioni non utilizzate non vengono quindi visualizzate.
Le funzioni accessorie e di protezione disponibili possono essere programmate come
esistenti o non esistenti. Per alcune funzioni, è possibile anche effettuare una
selezione tra più alternative spiegate in seguito.
Le funzioni programmate come non esistenti non vengono elaborate dall'unità
7UM62: non vengono emesse segnalazioni e i parametri di taratura corrispondenti
(funzioni, valori limite) non vengono visualizzati durante la taratura.
2.4.1
Descrizione delle funzioni
Definizione della
configurazione
delle funzioni
I parametri di programmazione possono essere immessi per mezzo di un personal
computer e il programma di comando DIGSI tramite l'interfaccia operatore posta sul
fronte del dispositivo oppure tramite l'interfaccia di servizio, sul retro. Il modo di
operare viene descritto nel manuale SIPROTEC /1/.
Ai fini della modifica dei parametri di programmazione si richiede l'immissione del
codice N. 7 (per record di parametri). Senza codice è possibile soltanto la lettura e non
la modifica e la trasmissione delle impostazioni all'unità.
La configurazione delle funzioni e, se necessario, le possibili alternative, vengono
adattate alle condizioni dell'impianto nella finestra di dialogo di configurazione delle
funzioni.
Nota
Le funzioni e le preimpostazioni disponibili dipendono dalla variante ordinata (i dettagli
sono riportati nell'appendice A.1). Poiché l'hardware prescrive determinate limitazioni,
non tutte le combinazioni di funzioni di protezione sono possibili (cfr. Par. 2.4.2).
2.4.2
Indicazioni per l'impostazione
Particolarità
La maggior parte delle impostazioni è autoesplicativa. Le particolarità vengono illustrate qui di seguito.
Per utilizzare la commutazione di gruppi di impostazione, impostare l'indirizzo 103
Grp Chge OPTION su "disponibile". Questa funzione consente di impostare due
gruppi di parametri funzionali (cfr. anche par. 2.6), che possono essere commutati ve-
7UM62 Manuale
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41
2 Funzioni
locemente e comodamente durante l'esercizio. Con l'impostazione Disabled è possibile impostare e utilizzare solo un gruppo di parametri funzionali.
Il parametro 104 FAULT VALUE consente di scegliere tra i Instant. values o i
RMS values per la registrazione. Nel caso di memorizzazione dei RMS values il
tempo a disposizione per la registrazione si prolunga di un fattore 16.
Per alcune funzioni di protezione è anche possibile selezionare gli ingressi di misura
(lato 1 oppure lato 2) che devono essere loro assegnati; in altre funzioni di protezione
l'assegnazione è prestabilita (cfr. tabella 2-1).
Questa selezione può essere effettuata all'indirizzo 112 O/C PROT. I> per il gradino
I> della protezione di massima corrente (= Side 1, Side 2 oppure Disabled).
Per il gradino di corto circuito I>> della protezione di massima corrente, all'indirizzo
113 O/C PROT. I>> si può scegliere se deve funzionare questo gradino NonDirec. SIDE1 o NonDirec.SIDE 2 o Direc. SIDE1 oppure Direc. SIDE2. Il
gradino della protezione di massima corrente può essere disattivato selezionando
Disabled. Nel caso della protezione di massima corrente a tempo dipendente 114
O/C PROT. Ip, il parametro permette di specificare la curva di riferimento (IEC
oppure ANSI) per le caratteristiche dipendenti differenti a seconda del tipo di variante
ordinata. Anche questa funzione può essere associata facoltativamente al lato 1
oppure al lato 2 (= IEC SIDE 1, ANSI SIDE 1, IEC SIDE 2, ANSI SIDE 2). Con
Disabled è possibile disattivare la protezione di massima corrente a tempo
dipendente.
La seguente tabella mostra l'abbinamento degli ingressi dell'unità alle funzioni di protezione. Tali dipendenze vanno tenute in considerazione durante la programmazione
dell'impianto. Ciò riguarda l'ingresso UE, i due ingressi di corrente sensibili Iee1, Iee2 e
i tre ingressi del convertitore di misura (CM). Se l'ingresso UE viene utilizzato ad. es.
dalle funzioni della protezione terra statore, questo non sarà più disponibile per la protezione terra rotore (R, fn). Ciò vale anche per gli ingressi del convertitore di misura.
Questi possono essere utilizzati solo da una funzione di protezione. Se nessuna funzione di protezione utilizza i convertitori di misura, questi sono disponibili per un'elaborazione universale per mezzo di moduli nel CFC.
Tabella 2-1
Assegnazione degli ingressi del dispositivo alle funzioni di protezione
Funzione di protezione
Pagina 1
IL1S1; IL2S1;
IL3S1
UL1; UL2; UL3
Pagina 2
Iee1
UE
IL1S2; IL2S2;
IL3S2
Iee2
CM
DMT I>; I>> /non direzionale
fisso
opzionale
–
–
opzionale
–
–
DMT I>>/direzionale
fisso
opzionale
–
–
opzionale
–
–
Protezione di massima corrente a
tempo dipendente
fisso
opzionale
–
–
opzionale
–
–
Protezione contro il sovraccarico
termico
–
–
–
–
fisso
–
CM2
Protezione di carico squilibrato
–
Protezione max corrente in avviamento –
Protezione differenziale
–
Protezione differenziale di terra ristretta U0 calcolato
–
–
–
fisso
–
–
opzionale
–
–
opzionale
–
–
fisso
–
–
fisso
–
–
opzionale
–
–
opzionale
fisso
–
Protezione di sottoeccitazione
fisso
–
–
–
fisso
–
CM3
Protezione di ritorno di energia
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Supervisione potenza avanti
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Protezione di impedenza
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Protezione perdita di passo
fisso
–
–
–
fisso
–
–
42
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2.4 Funzioni implementate
Funzione di protezione
Pagina 1
IL1S1; IL2S1;
IL3S1
UL1; UL2; UL3
Pagina 2
Iee1
IL1S2; IL2S2;
IL3S2
UE
Iee2
CM
Protezione di minima tensione
fisso
–
–
–
–
–
–
Protezione di massima tensione
fisso
–
–
–
–
–
–
Protezione di frequenza
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Protezione di sovraeccitazione
fisso
–
–
–
–
–
–
Protezione di minima tensione inversa
fisso
–
–
–
–
–
–
Protezione derivata di frequenza (df/dt) fisso
–
–
–
–
–
–
Salto vettoriale
fisso
–
–
–
–
–
–
Protezione terra statore 90%
U0 calcolato,
se utilizzato
LES
–
opzion- –
ale
–
fisso
–
Protezione di corrente di terra sensibile –
–
opzion- –
ale
–
opzion- –
ale
Protez. terra statore 100 % con terza
arm.
fisso
–
–
fisso
fisso
–
–
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
–
–
fisso
fisso
–
–
–
Protezione di corrente di terra sensibile –
B
(IEE-B)
–
opzion- –
ale
–
opzion- –
ale
Protezione contro corto circuiti tra le
spire
–
–
–
fisso
–
–
–
Protezione terra rotore
–
–
fisso
fisso
–
–
–
Protezione di terra rotore sensibile con –
iniezione di segnale da 1 a 3 Hz
–
–
–
–
–
CM1
CM2
Supervisione tempo di avviamento per –
motori
–
–
–
fisso
–
–
Blocco di riavviamento per motori
–
–
–
fisso
–
–
Protezione di mancata apertura interrut- –
tore
opzionale
–
–
opzionale
–
–
Protezione contro energizzazione acci- fisso
dentale
–
–
–
fisso
–
–
Protezione di tensione continua
–
–
–
–
–
CM1
–
–
Fuse Failure Monitor
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Supervisione dei circuiti di scatto
–
–
–
–
–
–
–
Supervisione dei valori di soglia
fisso
–
–
–
fisso
–
–
Accoppiamenti diretti
–
–
–
–
–
–
–
All'indirizzo 120 DIFF. PROT. si definisce il tipo di oggetto di protezione (Generator/Motor oppure 3 phase transf.) per la protezione differenziale oppure si
deseleziona la funzione con Disabled.
7UM62 Manuale
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43
2 Funzioni
Figura 2-2
Impiego protezione differenziale generatore
Figura 2-3
Impiego come protezione differenziale montante (differenziale totale)
Per il seguente impiego, i dati del generatore devono essere impostati nei P.System
Data 1 con gli stessi dati del trasformatore del lato 2:
Figura 2-4
Impiego come protezione differenziale trasformatore
Per il seguente impiego la protezione differenziale dev'essere programmata nel dispositivo A su Generator/Motor, nel dispositivo B su 3 phase transf.. Inoltre,
nei P.System Data 1 i dati del generatore devono essere impostati con gli stessi
dati del trasformatore del lato 2:
44
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2.4 Funzioni implementate
Figura 2-5
Impiego come protezione di montante ridondante
Per la protezione di terra statore, selezionare all'indirizzo 150 S/E/F PROT. tra le
opzioni non-dir. U0, non-dir. U0&I0 e directional, se non è stata Disabled la funzione completa. Nel primo caso viene valutata solo la tensione di spostamento (utilizzabile in caso di connessione alle sbarre). Nel secondo caso, oltre alla
tensione di spostamento, viene valutato anche il valore della corrente di terra (ovvero
la differenza tra corrente di centro stella e della corrente di un trasformatore toroidale
,come nel caso di un sistema di sbarre connesse a terra tramite resistenza commutabile). Nel terzo caso viene considerata anche la direzione della corrente di terra. Ciò
permette di distinguere i guasti alla macchina dai guasti di terra della rete in caso di
connessione diretta su sbarra nella macchina (nel caso in cui l'analisi delle ampiezze
della tensione di spostamento e della corrente di terra non sia sufficiente per distinguere il guasto).
Con l'indirizzo 151 O/C PROT. IEE> si stabilisce quale ingresso dev'essere utilizzato per la misura della corrente di terra (with IEE1 oppure with IEE2).
L'indirizzo 170 BREAKER FAILURE configura la protezione di mancata apertura interruttore, se quest'ultima deve valere per il Side 1 oppure per il Side 2.
Se la protezione 7UM62 è dotata di uscite analogiche che devono essere utilizzate,
mediante gli indirizzi 173, 174, 175 e 176, si può stabilire quali valori di misura, tra
quelli disponibili, devono essere configurati per le diverse uscite analogiche. Tutti i
parametri delle uscite analogiche sono riportati all'indirizzo del blocco 173.
Per il controllo del circuito di scatto si può selezionare, all'indirizzo 182 Trip Cir.
Sup., se il controllo dev'essere operativo con due ingressi binari (2 Binary
Inputs) o con uno solo (1 Binary Input) oppure la funzione dev'essere programmata come Disabled.
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45
2 Funzioni
2.4.3
Ind.
Tabella parametri
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
103
Grp Chge OPTION
Disabled
Enabled
Disabled
Opzione per cambio gruppo di
settaggio
104
FAULT VALUE
Disabled
Instant. values
RMS values
Instant. values
Valori di guasto
112
O/C PROT. I>
Disabled
Side 1
Side 2
Side 2
Protezione di Massima Corrente
I>
113
O/C PROT. I>>
Disabled
NonDirec. SIDE1
NonDirec.SIDE 2
Direc. SIDE1
Direc. SIDE2
NonDirec.SIDE 2
Protezione di Massima Corrente
I>>
114
O/C PROT. Ip
Disabled
IEC SIDE 1
ANSI SIDE 1
IEC SIDE 2
ANSI SIDE 2
Disabled
Protez.di Massima Corrente a
T.Inverso
116
Therm.Overload
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di sovraccarico termico
117
UNBALANCE LOAD
Disabled
Enabled
Enabled
Carico squilibrato (sequenza negativa)
118
O/C STARTUP
Disabled
Side 1
Side 2
Disabled
Protezione Max.Corrente d'Avviamento
120
DIFF. PROT.
Disabled
Generator/Motor
3 phase transf.
Generator/Motor
Protezione differenziale
121
REF PROT.
Disabled
Gen. with IEE2
Gen. w. 3I0-S2
Transformer S1
Transformer S2
Disabled
Protezione guasto a terra ristretto
130
UNDEREXCIT.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di Sottoeccitazione
131
REVERSE POWER
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di Ritorno Energia
132
FORWARD POWER
Disabled
Enabled
Enabled
Supervisione Potenza Attiva
133
IMPEDANCE PROT.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione d'Impedenza
135
OUT-OF-STEP
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Perdita di Passo
140
UNDERVOLTAGE
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di Minima Tensione
141
OVERVOLTAGE
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di Massima Tensione
142
FREQUENCY Prot.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di minima/massima
frequenza
46
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2.4 Funzioni implementate
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
143
OVEREXC. PROT.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione di Sovraeccitazione
(U/f)
144
INV.UNDERVOLT.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Min. Tensione Inversa
Up<
145
df/dt Protect.
Disabled
2 df/dt stages
4 df/dt stages
2 df/dt stages
Protezione derivata di frequenza
146
VECTOR JUMP
Disabled
Enabled
Enabled
Salto del vettore di tensione
150
S/E/F PROT.
Disabled
non-dir. U0
non-dir. U0&I0
directional
non-dir. U0&I0
Protezione Terra Statore
151
O/C PROT. IEE>
Disabled
with IEE1
with IEE2
with IEE2
Protez. Max Corrente a Terra Sensibile
152
SEF 3rd HARM.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Terra Statore 3 Armonica
153
100% SEF-PROT.
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Terra Statore 100%
154
O/C PROT IEE-B
Disabled
with IEE1
with IEE2
with IEE2
Prot. corrente di terra sensibile B
155
INTERTURN PROT
Disabled
Enabled
Enabled
Protez. guasto tra spire
160
ROTOR E/F
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Terra Rotore (R,fn)
161
REF 1-3Hz
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Terra Rotore (1-3Hz)
165
STARTUP MOTOR
Disabled
Enabled
Enabled
Supervisione Tempo avviamento
motore
166
RESTART INHIBIT
Disabled
Enabled
Enabled
Riavviamento inibito per motore
170
BREAKER FAILURE
Disabled
Side 1
Side 2
Side 2
Protezione contro la mancata apertura interruttore
171
INADVERT. EN.
Disabled
Enabled
Enabled
Energizzazione Accidentale
172
DC PROTECTION
Disabled
Enabled
Enabled
Protezione Tensione / Corrente
Continua
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47
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
173
ANALOGOUTP B1/1
Disabled
I1 [%]
I2 [%]
IEE1 [%]
IEE2 [%]
U1 [%]
U0 [%]
U03H [%]
|P| [%]
|Q| [%]
|S| [%]
f [%]
U/f [%]
PHI [%]
|PF| [%]
ΘR/ΘRmax [%]
Θ/Θtrip [%]
RE REF [%]
RE REF 1-3Hz[%]
RE SEF100 [%]
Disabled
Uscita analogica B1(Porta B )
174
ANALOGOUTP B2/1
Disabled
I1 [%]
I2 [%]
IEE1 [%]
IEE2 [%]
U1 [%]
U0 [%]
U03H [%]
|P| [%]
|Q| [%]
|S| [%]
f [%]
U/f [%]
PHI [%]
|PF| [%]
ΘR/ΘRmax [%]
Θ/Θtrip [%]
RE REF [%]
RE REF 1-3Hz[%]
RE SEF100 [%]
Disabled
Uscita analogica B2(Porta B )
48
7UM62 Manuale
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2.4 Funzioni implementate
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
175
ANALOGOUTP D1/1
Disabled
I1 [%]
I2 [%]
IEE1 [%]
IEE2 [%]
U1 [%]
U0 [%]
U03H [%]
|P| [%]
|Q| [%]
|S| [%]
f [%]
U/f [%]
PHI [%]
|PF| [%]
ΘR/ΘRmax [%]
Θ/Θtrip [%]
RE REF [%]
RE REF 1-3Hz[%]
RE SEF100 [%]
Disabled
Uscita analogica D1(Porta D )
176
ANALOGOUTP D2/1
Disabled
I1 [%]
I2 [%]
IEE1 [%]
IEE2 [%]
U1 [%]
U0 [%]
U03H [%]
|P| [%]
|Q| [%]
|S| [%]
f [%]
U/f [%]
PHI [%]
|PF| [%]
ΘR/ΘRmax [%]
Θ/Θtrip [%]
RE REF [%]
RE REF 1-3Hz[%]
RE SEF100 [%]
Disabled
Uscita analogica D2(Porta D )
180
FUSE FAIL MON.
Disabled
Enabled
Enabled
Fuse Failure Monitor
181
M.V. SUPERV
Disabled
Enabled
Enabled
Supervisione Valori Misurati
182
Trip Cir. Sup.
Disabled
2 Binary Inputs
1 Binary Input
Disabled
Supervisione circuito di scatto
185
THRESHOLD
Disabled
Enabled
Enabled
Supervisione Soglia
186
EXT. TRIP 1
Disabled
Enabled
Enabled
Scatto esterno Funzione 1
187
EXT. TRIP 2
Disabled
Enabled
Enabled
Scatto esterno Funzione 2
188
EXT. TRIP 3
Disabled
Enabled
Enabled
Scatto esterno Funzione 3
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49
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
189
EXT. TRIP 4
Disabled
Enabled
Enabled
Scatto esterno Funzione 4
190
RTD-BOX INPUT
Disabled
Port C
Port D
Disabled
Ingresso temperatura esterna
191
RTD CONNECTION
6 RTD simplex
6 RTD HDX
12 RTD HDX
6 RTD simplex
Tipo colleg. Ingr. temper. esterrna
200
ANALOGOUTP B1/2
Disabled
P [%]
Q [%]
S [%]
f [%]
PF [%]
PHI [%]
U1 [%]
I2 [%]
I1 [%]
Disabled
Uscita Analogica B1/2 (Port B)
201
ANALOGOUTP B2/2
Disabled
P [%]
Q [%]
S [%]
f [%]
PF [%]
PHI [%]
U1 [%]
I2 [%]
I1 [%]
Disabled
Uscita Analogica B2/2 (Port B)
202
ANALOGOUTP D1/2
Disabled
P [%]
Q [%]
S [%]
f [%]
PF [%]
PHI [%]
U1 [%]
I2 [%]
I1 [%]
Disabled
Uscita Analogica D1/2 (Port D)
203
ANALOGOUTP D2/2
Disabled
P [%]
Q [%]
S [%]
f [%]
PF [%]
PHI [%]
U1 [%]
I2 [%]
I1 [%]
Disabled
Uscita Analogica D2/2 (Port D)
50
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2.5 Dati di Impianto 1
2.5
Dati di Impianto 1
Il dispositivo necessita di alcuni dati della rete e dell'impianto per poter adattare le sue
funzioni a questi dati in base dell'impiego previsto. Di questi fanno parte, ad es., i dati
nominali dell'impianto e dei trasformatori, polarità e collegamento delle grandezze di
misura, caratteristiche dell'interruttore e altri dati. Esiste inoltre una serie di parametri
funzionali che vengono assegnati assieme alle funzioni e non a una funzione concreta
di protezione, di controllo o di supervisione. Questi P.System Data 1 vengono illustrati nel presente paragrafo.
2.5.1
Indicazioni per l'impostazione
I dati dell'impianto 1 possono essere modificati dall'interfaccia operatore o dall'interfaccia di servizio da un personal computer con l'ausilio del programma DIGSI.
Generalità
Per visualizzare le opzioni disponibili cliccare due volte su Parametri nel programma
DIGSI.
Collegamento dei
trasformatori amperometrici
Figura 2-6
All'indirizzo 201 STRPNT->OBJ S1 viene richiesta la polarità del trasformatore amperometrico del lato impianto 1 ovvero la posizione del centro stella del trasformatore
riferita all'oggetto da proteggere. L'indirizzo 210 STRPNT->OBJ S2 descrive la polarità del trasformatore amperometrico del lato 2. Questa impostazione determina la direzione di misura dell'apparecchio (STRPNT->OBJ S2 = YES = avanti = direzione
della linea). La figura seguente riporta la modalità di definizione anche nel caso in cui
non siano presenti trasformatori amperometrici nel centro stella.
Posizione del centro stella dei trasformatori amperometrici L1 e L2 - Indirizzi 201 e 210 -
Una particolarià riguarda il collegamento del trasformatore amperometrico in caso di
impiego come protezione differenziale trasversale per generatori oppure motori. In
questo caso, in condizioni di funzionamento normale, tutte le correnti circolano all'interno dell'oggetto da proteggere, vale a dire inversamente rispetto alle altre applicazioni. Per questo motivo è necessario impostare per i trasformatori amperometrici una
polarità „errata“. Ai „lati“ corrispondono le linee parziali degli avvolgimenti della
macchina.
Un esempio è riportato nella figura seguente. Anche se in entrambi i trasformatori amperometrici i centri stella sono rivolti verso l'oggetto di protezione, per il „lato 2“ viene
impostato il contrario: STRPNT->OBJ S2 = NO.
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51
2 Funzioni
Figura 2-7
Centri stella del trasformatore amperometrico nella protezione differenziale
trasversale — Esempio
Grandezze
nominali dei
trasformatori del
lato 1
Negli indirizzi 202 IN-PRI I-SIDE1 e 203 IN-SEC I-SIDE1 si informa il dispositivo in merito alla corrente nominale (priamaria e secondaria) dei trasformatori amperometrici del lato 1. Accertarsi che la corrente nominale secondaria del trasformatore
corrisponda alla corrente nominale del dispositivo, poiché quest'ultimo, in caso contrario, calcolerebbe dati primari errati.
Grandezze
nominali dei
trasformatori del
lato 2
Negli indirizzi 211 IN-PRI I-SIDE2 e 212 IN-SEC I-SIDE2 si informa il dispositivo in merito alla corrente nominale (primaria e secondaria) dei trasformatori amperometrici del lato 2. Accertarsi che la corrente nominale secondaria del trasformatore
corrisponda alla corrente nominale del dispositivo, poiché quest'ultimo, in caso contrario, calcolerebbe dati primari errati.
Angolo di
correzione W0
Considerando in primo luogo la protezione di ritorno di energia, è importante correggere gli errori angolari del trasformatore amperometrico e del trasformatore voltmetrico poiché qui si deve calcolare una potenza attiva di valore minimo, partendo da una
potenza apparente di valore alto (con cos ϕ piccolo).
All'indirizzo 204 CT ANGLE W0 può essere immesso un angolo di correzione costante
per i trasformatori amperometrici del lato 2.
A questo scopo è decisiva la differenza di errore angolareΔϕ tra trasformatore amperometrico e trasformatore voltmetrico. Il fattore di correzione corrisponde alla somma
degli errori angolari medi del trasformatore amperometrico e del trasformatore voltmetrico. I valori di correzione possono essere determinati durante la messa in esercizio con la macchina (cfr. cap. "Montaggio e messa in esercizio").
Rapporti di
trasformazione Iee
Per la trasformazione delle correnti di terra Iee in valori primari, il dispositivo richiede
i rapporti di trasformazione primario/secondario dei trasformatori di corrente di terra.
Per l'ingresso 1 il rapporto di trasformazione viene impostato all'indirizzo 205 FACTOR
IEE1, per l'ingresso 2 all'indirizzo 213 FACTOR IEE2.
Grandezze
nominali
trasformatori
voltmetrici
Agli indirizzi 221 Unom PRIMARY e 222 Unom SECONDARY l'apparecchio viene informato relativamente alla tensione nominale primaria e secondaria (grandezze concatenate) dei trasformatori voltmetrici.
52
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2.5 Dati di Impianto 1
Collegamento UE
Tabella 2-2
All'indirizzo 223 UE CONNECTION si comunica al dispositivo quale tipo di tensione è
collegata all'ingresso UE. Da questa informazione il dispositivo stabilisce il tipo di elaborazione. L'ingresso UE viene utilizzato per le diverse funzioni della protezione terra
statore oppure della protezione terra rotore in base al metodo di misura della frequenza nominale (cfr. par. 2.34). La seguente tabella mostra le interdipendenze tra le funzioni di protezione.
Possibilità di impostazione ed effetto sulle funzioni di protezione per l'ingresso UE.
Impostazione
per
Protezione terra
statore 90%
Protezione terra
statore con la
terza armonica
Protezione terra
statore 100% (20
Hz)
Protezione terra
rotore (R, fn)
Protezione
contro corto
circuiti tra le
spire
(paragrafo 2.28)
(paragrafo 2.30)
(paragrafo 2.31)
(paragrafo 2.34)
(paragrafo 2.33)
Dalla tensione calcolata U0 viene
determinata la
terza armonica (U0
3. Arm >gradino
solo utilizzabile).
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Unom
SECONDARY
(ind. 223)
Not connected Il valore di misura
U0 determinato
viene elaborato (esattamente: √3 U0)
Load. resistor
any VT
Il valore di misura
U0 determinato
viene elaborato (esattamente: √3 U0)
–
l'ingressoUE viene
elaborato (ad es.
protezione di guasto
a terra lato trasformatore)
–
broken delta
l'ingresso UE viene
elaborato
Rotor
Il valore di misura
U0 determinato
viene elaborato (esattamente: √3 U0)
l'ingresso UE viene
elaborato
–
l'ingresso UE viene l'ingresso UE viene
elaborato
elaborato
–
–
neutr. transf.
l'ingresso UE viene
elaborato
l'ingresso UE viene l'ingresso UE viene
elaborato
elaborato
Uen-winding
Il valore di misura
U0 determinato
viene elaborato (esattamente: √3U0)
Dalla tensione calcolata U0 viene
determinata la
terza armonica (U0
3. Arm >gradino
solo utilizzabile).
Rapporto di
trasformazione UE
l'ingresso UE viene
elaborato
–
–
–
l'ingresso UE viene
elaborato
–
–
Per la conversione della tensione di spostamento UE in grandezze primarie, il dispositivo richiede il rapporto di trasformazione primario/secondario del trasformatore di
tensione UE. Tranne che per la protezione terra rotore, il 224 FACTOR UE è attivo per
tutte le funzioni di protezione che, secondo la tabella 2-2, elaborano direttamente l'ingresso UE. Per questo rapporto 224 FACTOR UE vale in generale:
UT, prim è la tensione primaria (in generale tensione fase-terra) e UE, sec è la tensione di
spostamento secondaria addotta all'apparecchio. Utilizzando un partitore di tensione,
anche il suo rapporto viene considerato in questo fattore. Per l'esempio riportato nel
7UM62 Manuale
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53
2 Funzioni
paragrafo 2.1 figura 2-1 „Collegamento su sbarra“ risulta, con i dati dell'impianto qui
selezionati e con un rapporto di divisione di tensione 1:5
Fattore di
adattamento
Uph/Uen
All'indirizzo 225 viene comunicato al dispositivo il fattore di adattamento tra la tensione di fase e la tensione omopolare. Questa informazione è importante per la supervisione dei valori di misura.
Se i trasformatori voltometrici hanno avvolgimenti e–n e questi sono collegati al dispositivo (ingressoUE), ciò dovrà essere indicato all'indirizzo 223 (v. sopra). Poiché
normalmente il rapporto di trasformazione dei trasformatori voltmetrici è definito come:
il fattore Uph/Uen (tensione secondaria, indirizzo Uph/Uen (tensione secondaria, indirizzo 225 Uph / Udelta) viene utilizzato quando è connesso l'ingresso Uen utilizzando il rapporto 3/√3 = √3 = 1,73. Per altri rapporti di trasformazione, ad. esempio la
ricostruzione della tensione omopolare utilizzando un set di trasformatori di adattamento, il fattore dovrà essere adattato.
Oggetto di
protezione:
Trasformatore
Se per la programmazione della protezione differenziale è stato scelto un trasformatore come oggetto di protezione, nei dati dell'impianto 1 sarà visibile il parametro 241
UN-PRI SIDE 1. Con quest'ultimo viene stabilita la tensione nominale primaria del
lato 1 del trasformatore.
All'indirizzo 242 STARPNT SIDE 1 viene definito lo stato del neutro del sistema
(Solid Earthed; Isolated) del lato 1. Questo influenza la supervisione dei valori
di misura (supervisione della sommatoria delle correnti) ed è importante anche per la
correzione dei gruppi di collegamento e per il trattamento della corrente di neutro nella
protezione differenziale del trasformatore.
L'impostazione Isolated può essere selezionata se il centro stella è senza potenziale di terra. Se nel centro stella del trasformatore sono collegati una bobina di Petersen oppure uno scaricatore di sovratensioni, dev'essere eseguita l'impostazione
Solid Earthed. Lo stesso vale anche per una messa a terra del centro stella a
bassa resistenza ohmica oppure rigida.
I parametri 243 UN-PRI SIDE 2 e 244 STARPNT SIDE 2 determinano la tensione
nominale e/o il trattamento del centro stella per il lato 2 del trasformatore.
Con il parametro 246 VECTOR GRP S2 viene immesso il gruppo di trasformazione
riferito al lato 1 del trasformatore. L'indicazione dell'avvolgimento a triangolo, a stella
o a zig-zag, non è necessaria.
All'indirizzo 249 SN TRANSFORMER viene immessa la potenza apparente nominale
del trasformatore. Da questa si ottengono le correnti nominali per il lato 1 e 2 nel modo
seguente:
Queste correnti nominali vengono utilizzate esclusivamente per la protezione differenziale e possono essere differenti dai dati nominali del generatore.
54
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.5 Dati di Impianto 1
Per le funzioni di massima corrente a tempo (par. 2.8, 2.9, e 2.10) così come per la
protezione di mancata apertura dell'interruttore, l'assegnazione ai lati (lato1 e lato 2)
può essere scelta liberamente. Se la protezione differenziale è impostata su 120 3
phase transf., il seguente fattore di adattamento viene applicato per i settaggi
primari in DIGSI.
Parametri di taratura:
SN, Trafo
249 SN TRANSFORMER
UN, S1
241 UN-PRI SIDE 1
SN, Generatore
252 SN GEN/MOTOR
UN, Generatore
251 UN GEN/MOTOR
Questi fattori sono applicabili per il "differenziale trasformatore" e per il "differenziale
totale" (cfr. Par. 2.4.2, Fig. 2-3 „Impiego protezione differenziale blocco “ e Fig. 2-4 „Impiego protezione differenziale trasformatore“).
Oggetto di
protezione:
Generatore/Motore
I valori nominali del generatore/motore vengono stabiliti indipendentemente dalla programmazione e dall'impiego della protezione differenziale. Nel parametro 251 UN
GEN/MOTOR vengono stabilite le tensioni nominali primarie dell'oggetto di protezione
generatore o motore. Nel parametro 252 SN GEN/MOTOR viene immessa la potenza
apparente nominale. Da questa si calcolano le correnti nominali del generatore e del
motore per il lato 2 dell'impianto:
Parametri di taratura:
SN, Generatore
252 SN GEN/MOTOR
UN, Generatore
251 UN GEN/MOTOR
La suddetta formula viene utilizzata nel programma di comando DIGSI anche per determinare il fattore di adattamento per il settaggio in valori primari delle funzioni di
massima corrente (Par. 2.6, 2.7, e 2.8) nonché della protezione di mancata apertura
dell'interruttore, la cui assegnazione ai lati (lato 1 e lato 2) può essere scelta liberamente. Il fattore di adattamento è valido se, nella configurazione delle funzioni, la protezione differenziale è impostata su 120 Disabled oppure su Generator/Motor.
Ciò vale sia per il lato 1 che per il lato 2.
Agli indirizzi 242 STARPNT SIDE 1 e 244 STARPNT SIDE 2 viene impostato il trattamento del centro stella. Per applicazioni di protezione del generatore, si deve impostare qui Isolated. Ciò vale anche se al centro stella del generatore è collegata una
resistenza di carico. Un'eccezione è costituita da macchine a bassa tensione con
messa a terra rigida.
Frequenza
nominale
7UM62 Manuale
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La frequenza nominale della rete viene impostata all'indirizzo 270 Rated Frequency. Il valore preimpostato in fabbrica in base al tipo di esecuzione, deve essere modificato solo se il settore di impiego del dispositivo è diverso rispetto a quello previsto
al momento dell'ordinazione.
55
2 Funzioni
Sequenza di fase
All'indirizzo 271 PHASE SEQ. si può modificare l'impostazione (L1 L2 L3 sequenza
di fase oraria) nel caso in cui l'impianto mantenga permanentemente una sequenza di
fase antioraria (L1 L3 L2). Un cambiamento temporaneo del senso di rotazione
durante il funzionamento, può essere attivato mediante un ingresso binario (cfr. par.
2.47).
Figura 2-8
Sequenza delle fasi
Modo operativo
Con il parametro 272 SCHEME si definisce se il generatore da proteggere è in connessione a Unit transf. oppure in Busbar. Questa informazione è importante per le
protezioni terra statore e massima corrente a tempo dipendente, con considerazione
della minima tensione, poiché qui, a seconda del modo operativo, vengono impiegate
tensioni diverse (cfr. „Considerazione della minima tensione“ al par. 2.10).
ATEX100
Il parametro 274 ATEX100 consente di soddisfare i requisiti PTB per i modelli termici.
Se il parametro è impostato su YES, in caso di caduta della tensione ausiliaria tutti i
modelli termici del 7UM62 vengono memorizzati. Al ritorno della tensione di alimentazione i modelli termici continuano a lavorare con i valori memorizzati. Se il parametro
è impostato su NO, in caso di interruzione della tensione ausiliaria i valori di massima
temperatura calcolati secondo questi modelli vengono azzerati.
Durata del
comando
All'indirizzo 280 viene impostata la durata minima del comando di scatto TMin TRIP
CMD. Essa vale per tutte le funzioni di protezione associate a uno scatto.
Supervisione del
flusso di corrente
All'indirizzo 281 BkrClosed I MIN viene impostata la soglia d'intervento della supervisione integrata del flusso di corrente. Questo parametro viene utilizzato per calcolare la somma delle ore di esercizio e per la protezione di sovraccarico. Se il limite
di corrente programmato viene superato, l'interruttore viene considerato chiuso e l'impianto in funzione. Con l'ausilio di questo criterio, la protezione di sovraccarico fa distinzione tra inattività e funzionamento della macchina da proteggere.
Convertitore di
misura 1
Il convertitore di misura 1 è previsto per la protezione della tensione e della corrente
continua oppure per la protezione terra rotore 1–3 Hz (Vcontr.). A seconda del caso di
applicazione, all'indirizzo 295 TRANSDUCER 1 viene selezionata una delle alternative
10 V, 4-20 mA o 20 mA. Nel primo caso, il campo di misura va da –10 V a +10 V.
L'interfaccia 4-20 mA è predisposta per l'esercizio con valori preceduti da un segno,
vale a dire che una corrente di 12 mA corrisponde a una grandezza di ingresso pari a
0. In presenza di correnti < 2 mA viene riconosciuta una rottura del filo. La segnalazione di guasto ricade in presenza di correnti > 3mA. Per l'alternativa 20 mA il campo
di misura va da –20 mA a +20 mA.
56
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2.5 Dati di Impianto 1
Figura 2-9
Relazione tra valore di misura e valore all'ingresso del convertitore di misura
CM 1 con impostazione 4-20 mA
Convertitore di
misura 2
Il convertitore di misura 2 è previsto per la protezione di sovraccarico oppure per la
protezione terra rotore 1-3 Hz (Ucontr.). Esso consente, in collegamento con una sonda
termica (esterna) e un convertitore di misura, l'immissione di una temperatura ambiente oppure di una temperatura per il refrigerante. Per l'adattamento al convertitore
collegato in serie, si può selezionare all'indirizzo 296 TRANSDUCER 2 tra le alternative
standard 10 V, 4-20 mA o 20 mA.
Convertitore di
misura 3
Il convertitore di misura 3 è previsto per la protezione di sottoeccitazione e, di conseguenza, come ingresso di tensione (10 V). La tensione di eccitazione può essere
addotta al convertitore tramite un partitore di tensione. Se alla tensione continua di eccitazione possono essere sovrapposte forti armoniche (ad es. tramite un comando a
tiristore), si consiglia di utilizzare il filtro digitale integrato e di selezionare all'indirizzo
297 TRANSDUCER 3 l'opzionewith filter.
2.5.2
Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
201
STRPNT->OBJ S1
YES
NO
YES
CentroStella TA Lato1 in
dir.dell'ogget.
202
IN-PRI I-SIDE1
1 .. 100000 A
500 A
Corrente Primaria Stimata
TA Lato 1
203
IN-SEC I-SIDE1
1A
5A
1A
Corrente Secondaria
Stimata TA Lato 1
204
CT ANGLE W0
-5.00 .. 5.00 °
0.00 °
Angolo di correzione TA
W0
205
FACTOR IEE1
1.0 .. 100000.0
60.0
Rapp. TA Prim/Sec. IEE1
210
STRPNT->OBJ S2
YES
NO
YES
CentroStella TA Lato2 in
dir.dell'ogget.
211
IN-PRI I-SIDE2
1 .. 100000 A
500 A
Corrente Primaria Stimata
TA Lato 2
212
IN-SEC I-SIDE2
1A
5A
1A
Corrente Secondaria
Stimata TA Lato 2
213
FACTOR IEE2
1.0 .. 100000.0
60.0
Rapp. TA Prim/Sec. IEE2
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
57
2 Funzioni
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
214
GRD TERM. IEE2
Terminal Q7
Terminal Q8
Terminal Q7
Terminale di Terra TA IEE2
221
Unom PRIMARY
0.10 .. 400.00 kV
6.30 kV
Tensione nominale primaria
222
Unom SECONDARY
100 .. 125 V
100 V
Tensione nominale secondaria (fase-fase)
223
UE CONNECTION
neutr. transf.
broken delta
Not connected
any VT
Rotor
Load. resistor
Uen-winding
neutr. transf.
Collegamento Tensione di
Terra
224
FACTOR UE
1.0 .. 2500.0
36.4
Rapporto TV Primario/Second. V-terra
225A
Uph / Udelta
1.00 .. 3.00
1.73
Rapp.di adatt.fase/TVcon
Delta aperto-TV
241
UN-PRI SIDE 1
0.40 .. 800.00 kV
20.00 kV
Tensione primaria lato 1
242
STARPNT SIDE 1
Isolated
Solid Earthed
Isolated
Centrostella del lato 1 è
243
UN-PRI SIDE 2
0.40 .. 800.00 kV
6.30 kV
Tensione primaria lato 2
244
STARPNT SIDE 2
Isolated
Solid Earthed
Isolated
Centrostella del lato 2 è
246
VECTOR GRP S2
0 .. 11 *30°
0 *30°
Gruppo vettoriale del lato
2
249
SN TRANSFORMER
0.20 .. 5000.00 MVA
5.30 MVA
Potenza Apparente Trasformatore
251
UN GEN/MOTOR
0.40 .. 800.00 kV
6.30 kV
Tensione Primaria Generatore/Motore
252
SN GEN/MOTOR
0.20 .. 5000.00 MVA
5.27 MVA
Potenza Apparente Generatore
270
Rated Frequency
50 Hz
60 Hz
50 Hz
Valore di frequenza
271
PHASE SEQ.
L1 L2 L3
L1 L3 L2
L1 L2 L3
Sequenza fase
272
SCHEME
Busbar
Unit transf.
Busbar
Configurazione schema
274A
ATEX100
YES
NO
NO
Memoriz.di
Riprod.Term.senza Alimentaz.
275
FACTOR R SEF
1.0 .. 200.0
37.0
Rapporto Prim./Sec. R
Terra Statore
276
TEMP. UNIT
Celsius
Fahrenheit
Celsius
Unità di misura temperatura
280
TMin TRIP CMD
0.01 .. 32.00 sec
0.15 sec
Durata minima comando di
scatto
58
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.5 Dati di Impianto 1
Ind.
281
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
BkrClosed I MIN
5A
0.20 .. 5.00 A
0.20 A
1A
0.04 .. 1.00 A
0.04 A
Spiegazione
Soglia di minima corrente
Interr. Chiuso
295
TRANSDUCER 1
10 V
4-20 mA
20 mA
10 V
Trasduttore 1
296
TRANSDUCER 2
10 V
4-20 mA
20 mA
10 V
Trasduttore 2
297
TRANSDUCER 3
with filter
without filter
with filter
Trasduttore 3
2.5.3
Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
361
>FAIL:Feeder VT
SP
5002
Operat. Cond.
OUT
Misure presenti
5145
>Reverse Rot.
SP
>Senso ciclico Invertito
5147
Rotation L1L2L3
OUT
Rotazione Fasi L1L2L3
5148
Rotation L1L3L2
OUT
Rotazione Fasi L1L3L2
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
>Avaria: alimentaz. TV (MCB scattato)
59
2 Funzioni
2.6
Cambio del gruppo di settaggio
Per l'impostazione delle funzioni del dispositivo si possono definire due diversi gruppi
di parametri. Questi potranno essere attivati durante l'esercizio sul posto tramite il
pannello operatore, da ingressi binari (se conformemente parametrizzati), tramite l'interfaccia di comando e di servizio con un personal computer, oppure dall'interfaccia di
sistema.
Un gruppo di settaggio contiene i valori dei parametri di tutte le funzioni per le quali è
stata selezionata nella configurazione (Par. 2.4) l'opzione Abilitato. Nel dispositivo
7UM62 si coordinano 2 gruppi di settaggio indipendenti l'uno dall'altro (gruppo A e B).
Questi rappresentano una capacità funzionale identica, possono però contenere
valori di impostazione differenti.
Se per cause legate al funzionamento (ad es. in caso di impiego del generatore/motore in una centrale di ripompaggio) sono richiesti parametri di impostazione diversi,
questi vengono memorizzati nei gruppi di settaggio e salvati nel dispositivo. A
seconda della condizione di esercizio viene attivato il rispettivo gruppo di parametri.
L'attivazione viene eseguita generalmente mediante un ingresso binario.
Se non si utilizza la funzione di commutazione, è sufficiente impostare solo i parametri
preimpostati del gruppo A. In questo caso la parte seguente di questo paragrafo non
sarà importante.
2.6.1
Indicazioni per l'impostazione
Se si vuole utilizzare la funzione di commutazione, questa dovrà essere impostata,
durante la programmazione delle funzioni, su Grp Chge OPTION = Enabled (indirizzo 103). Per l'impostazione dei parametri funzionali si programmeranno, uno dopo
l'altro, entrambi i gruppi di impostazione A e B. Per copiare oppure reinizializzare i
gruppi, consultare il manuale SIPROTEC 4 Descrizione del sistema /1/.
Generalità
Il paragrafo „Montaggio e collegamenti“ del capitolo 3 mostra come intercambiare i
gruppi di parametri dall'esterno mediante ingressi binari.
2.6.2
Ind.
302
2.6.3
Tabella parametri
Parametri
CHANGE
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Group A
Group B
Binary Input
Protocol
Group A
Spiegazione
Cambio ad altro gruppo di settaggio
Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
Group A
IntSP
Gruppo A
-
Group B
IntSP
Gruppo B
7
>Set Group Bit0
SP
>Scelta gruppo settaggio Bit 0
60
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.7 Dati di Impianto 2
2.7
Dati di Impianto 2
I dati generali della protezione (P.System Data 2) comprendono quei parametri funzionali comuni a tutte le funzioni e quindi non associati specificamente ad una concreta funzione di protezione, di supervisione o di comando. I parametri menzionati nei
P.System Data 2 sono commutabili con il gruppo di settaggio.
2.7.1
Descrizione delle funzioni
Nel dispositivo 7UM62 si coordinano 2 gruppi di impostazione indipendenti l'uno
dall'altro (gruppo A e B). Questi rappresentano una capacità funzionale identica,
possono però contenere valori di impostazione differenti.
Gruppi di
impostazione
2.7.2
Indicazioni per l'impostazione
In generale
Per accedere ai dati generali di protezione (P.System Data 2) selezionare nel
menù PARAMETRI il Group A (Gruppo di settaggio A) e da qui P.System Data
2. L'altro gruppo di settaggio è disponibile all'opzione Group B.
Direzione della
potenza attiva
Il parametro 1108 ACTIVE POWER, specifica la direzione della potenza attiva in condizioni normali di funzionamento (Generator = fornitura oppure Motor = consumo)
e può essere impostato in funzione delle condizioni dell'impianto, senza dover modificare il cablaggio del dispositivo.
2.7.3
Ind.
1108
2.7.4
Tabella parametri
Parametri
ACTIVE POWER
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Generator
Motor
Generator
Spiegazione
Misura di Potenza Attiva per:
Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
501
Relay PICKUP
OUT
Avviamento Relè
511
Relay TRIP
OUT
Relay comando di scatto generale
576
IL1 S1:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 1 Lato 1
577
IL2 S1:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 2 Lato 1
578
IL3 S1:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 3 Lato 1
579
IL1 S2:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 1 Lato 2
580
IL2 S2:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 2 Lato 2
581
IL3 S2:
VI
Corrente Primaria di Guasto IL 3 Lato 2
5012
UL1E:
VI
Tensione UL1E allo Scatto
5013
UL2E:
VI
Tensione UL2E allo Scatto
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
61
2 Funzioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5014
UL3E:
VI
Tensione VL3E allo Scatto
5015
P:
VI
Potenza Attiva allo scatto
5016
Q:
VI
Potenza Reattiva allo Scatto
5017
f:
VI
Frequenza allo Scatto
62
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.8 Massima Corrente (I>) a tempo definito (con blocco di minima tensione)
2.8
Massima Corrente (I>) a tempo definito (con blocco di minima
tensione)
La protezione di massima corrente a tempo definito viene utilizzata come protezione
di riserva della protezione di corto circuito dell'oggetto da proteggere o delle reti collegate in serie, quando eventuali guasti localizzati su queste ultime, non possono
essere eliminati in tempo e l'oggetto di protezione potrebbe essere, in tal caso, in pericolo.
Il dispositivo di protezione 7UM62 consente di associare la funzione di protezione di
massima corrente ai trasduttori di ingresso del lato 1 oppure del lato 2. Tale scelta
viene operata in fase di programmazione (cfr. par.2.4).
Le correnti passano dapprima attraverso un filtro numerico in modo che solo i valori
fondamentali siano considerati siano considerati nella misurazione. In questo modo la
misurazione è insensibile ai fenomeni transitori in caso di corto circuito e alle correnti
di corto circuito asimmetriche (componente di corrente continua).
La corrente di corto circuito dei generatori che ricevono la loro tensione di eccitazione
dai morsetti della macchina, diminuisce rapidamente in caso di guasti locali (nel generatore oppure nella zona delimitata dal trasformatore di blocco) e ricade, dopo alcuni
secondi, sotto la soglia di intervento della protezione di massima corrente. Per evitare
una ricaduta dell'avviamento, viene controllata, per il gradino I>, anche la componente
diretta delle tensioni, che viene utilizzata come ulteriore criterio di rilevamento di un
corto circuito. L'effetto di bassa tensione può essere disattivato e inibito tramite un ingresso binario.
2.8.1
Descrizione delle funzioni
Gradino I>
Ogni corrente di fase del lato 1 o del lato 2 (a seconda della programmazione), viene
confrontata singolarmente con la soglia di intervento I> comune. Ogni superamento
viene segnalato separatamente per ciascuna fase. Al termine della rispettiva temporizzazione T I> la matrice riceve un segnale di scatto. La soglia di ricaduta allo stato
di fornitura del dispositivo è approssimativamente al 95% al di sotto della soglia di intervento. Questo valore può essere aumentato per applicazioni speciali.
Memoria di minima
tensione
Il gradino I> dispone di una funzione di sottotensione (disattivabile), che mantiene, per
un tempo regolabile, il segnale di avviamento. Il mantenimento ha luogo se la componente diretta di tensione va al di sotto di una soglia (regolabile) in seguito all'avviamento della protezione di massima corrente. Questo principio permette alla temporizzazione della protezione di arrivare a termine e emettere il rispettivo comando di scatto.
Se la tensione ritorna prima dello scadere del tempo di ritardo o se il mantenimento di
tensione è bloccato da un ingresso binario (ad es. a causa di uno scatto dell'interruttore di protezione automatico di protezione dei TV oppure in caso di arresto della
macchina), la protezione ricade immediatamente.
La logica di mantenimento del blocco opera selettivamente per singola fase. L'avviamento per massima corrente di una fase attiva il timer T-SEAL-IN.
La figura seguente rappresenta il diagramma funzionale del gradino di massima corrente I> con mantenimento di tensione.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
63
2 Funzioni
Figura 2-10
2.8.2
Diagramma funzionale del gradino di massima corrente I> con mantenimento
di tensione
Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di massima corrente può essere attiva e accessibile solo quando è stato
configurato il parametro 112 O/C PROT. I> = Side 1 oppure Side 2. Se non si
vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled.
Gradino di
massima corrente I
All'indirizzo 1201 O/C I>, il gradino di massima corrente I> si può ON e OFF oppure
si può bloccare solamente il comando di scatto (Block relay). Per l'impostazione
del gradino di massima corrente I> è determinante, in primo luogo, la massima corrente di esercizio possibile. Un avviamento a causa di sovraccarico dovrà essere
escluso poiché la funzione può avere un tempo di risposta molto breve (scatto protezione). Per questo motivo la soglia di avviamento dev'essere regolata a circa 20 % - 30
% (generatori) e a 40% (trasformatori e motori), al di sopra del sovraccarico massimo
prevedibile.
Il ritardo di scatto (Parametro 1203 T I>) dev'essere coordinato con lo schema di selettività della rete affinché la protezione situata più vicino al guasto scatti per prima (selettività).
Il tempo impostato è un tempo di ritardo supplementare che non comprende i tempi di
risposta interna (tempi di misura e di ricaduta). Il ritardo può essere impostato anche
su ∞. In questo caso non ha luogo uno scatto dopo un avviamento, ma quest'ultimo
64
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.8 Massima Corrente (I>) a tempo definito (con blocco di minima tensione)
viene comunque segnalato. Se il gradino I> non viene utilizzato, selezionare all'indirizzo 1201 O/C I> = OFF. In questo modo non si genera né una segnalazione di avviamento né uno scatto.
Memoria di minima
tensione
L'impostazione del gradino di minima tensione 1205 U< (componente diretta di tensione), viene eseguita con un valore al di sotto del valore minimo ammissibile della
tensione concatenata, ad es. 80 V.
Il tempo 1206 T-SEAL-IN fissa la durata di mantenimento propria dell'avviamento,
prodotta da max. corrente di emergenza/sottotensione. Questo tempo dev'essere
maggiore del tempo di ritardo T I>.
Il rapporto di ricaduta r = Iusc./Iing. dell'avviamento per massima corrente I> viene
definito all'indirizzo 1207 I> DOUT RATIO. Il valore consigliato è r = 0,95. Questo
può essere aumentato a 0,98 per applicazioni speciali (ad es. allarme di sovraccarico).
Esempio:
Soglia di intervento
1,4 • IN Macch.
Ritardo scatto
3s
Memoria di minima ten- 0,8 • UN, Macch
sione
Tempo di mantenimento 4 s
di U<
Rapporto di ricaduta
0,95
Corrente nominale IN,
483 A
Tensione nominale UN, Macch 6,3 kV
500 A
Tensione nominale UN. trasf. 6,3 kV
Macch
Corrente nominale IN.
trasf. prim
prim
Corrente nominale IN, sec 1 A
Tensione nominale UN, sec
100 V
I parametri secondari sono calcolati come segue:
2.8.3
Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
7UM62 Manuale
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65
2 Funzioni
Ind.
Parametri
1201
O/C I>
1202
I>
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Prot.Max. Corrente Temp.
I>
1A
0.05 .. 20.00 A
1.35 A
I> avviamento
5A
0.25 .. 100.00 A
6.75 A
1203
T I>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
TI> tempo di ritardo
1204
U< SEAL-IN
ON
OFF
OFF
Stato del blocco min.tensione
1205
U<
10.0 .. 125.0 V
80.0 V
Avviam. blocco min.tensione
1206
T-SEAL-IN
0.10 .. 60.00 sec
4.00 sec
Durata del blocco min. tensione
1207A
I> DOUT RATIO
0.90 .. 0.99
0.95
I>Rapporto di Ricaduta
2.8.4
Informazioni
N°
Informazione
1722
>BLOCK I>
1811
1812
Tipo di inf.
Spiegazione
SP
>BLOCCO I>
I> Fault L1
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Livello I> Fase L1
I> Fault L2
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Livello I> Fase L2
1813
I> Fault L3
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Livello I> Fase L3
1815
I> TRIP
OUT
Max Corr. I> SCATTO
1950
>Useal-inBLK
SP
>Prot.Max.Corr: BLOCCO
1965
I> OFF
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I> è su OFF
1966
I> BLOCKED
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I> è BLOCCATO
1967
I> ACTIVE
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I> è ATTIVO
1970
U< seal in
OUT
Prot.Max.Corr. +Umin
66
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.9 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
2.9
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della
direzione)
La protezione di massima corrente a tempo definito viene utilizzata come protezione
di riserva della protezione di corto circuito dell'oggetto da proteggere o delle reti collegate in serie, quando eventuali guasti localizzati su queste ultime, non possono
essere eliminati in tempo e l'oggetto di protezione potrebbe essere, in tal caso, in pericolo.
Il dispositivo di protezione 7UM62 consente di associare la funzione di protezione di
massima corrente ai trasduttori di ingresso del lato 1 oppure del lato 2. Tale scelta
viene operata in fase di programmazione (cfr. par. 2.4).
Per far sì che l'avviamento avvenga in tutti i casi di guasti interni, la protezione è collegata, di regola, al gruppo di TA accanto al centro stella della macchina. Se questo
non è il caso, per eliminare rapidamente un corto circuito nel generatore senza perdita
di selettività, la funzione I può essere combinata con un rilevatore di direzione di corto
circuito.
Le correnti passano dapprima attraverso un filtro numerico in modo che solo i valori
fondamentali siano considerati siano considerati nella misurazione. In questo modo la
misurazione è insensibile ai fenomeni di compensazione in caso di corto circuito e alle
correnti di corto circuito asimmetriche (componente di corrente continua).
2.9.1
Descrizione della funzione
Gradino I>>
Ogni corrente di fase del lato 1 o del lato 2 (a seconda della programmazione), viene
confrontata singolarmente con la soglia di interventoI>> comune. Ogni superamento
viene segnalato separatamente per ciascuna fase. Al termine della rispettiva temporizzazione T I>> la matrice riceve un segnale di scatto. Il valore di ricaduta è approssimativamente al 95% al di sotto della soglia di intervento.
Determinazione
della direzione
Se questa funzione di protezione è stata associata ai trasduttori di ingresso del lato 1,
il gradino I>> può essere dotato di un elemento direzionale (disattivabile), che permette uno scatto solo in presenza di guasti a monte (direzione macchina).
Questa funzione è particolarmente utile in assenza di un trasformatore amperometrico
nel centro stella del generatore ma è tuttavia necessario uno scatto rapido in presenza
di guasti interni al generatore.
La determinazione della direzione nella fig. 2-11 vale per il trasformatore del lato 1. Se
si impiega il trasformatore del lato due, dev'essere impostato per la determinazione
della direzione Forward.
Figura 2-11
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Selettività tramite determinazione della direzione di corto circuito
67
2 Funzioni
La determinazione della direzione si effettua fase per fase mediante una tensione
sana. La tensione concatenata (il cui vettore è normalmente verticale al vettore della
corrente di guasto), è utilizzata quale "tensione sana" (Fig. 2-12). Il calcolo del vettore
direzionale ne tiene conto mediante una rotazione di +90° (sequenza di fase positiva),
e di –90° (sequenza di fase negativa). In caso di guasti fase-fase, la posizione della
retta direzionale può essere spostata in funzione della caduta della tensione di corto
circuito.
Figura 2-12
Tensioni sane per la determinazione direzionale
La determinazione della direzione si effettua a partire dalla fase, la cui corrente è la
più importante. Se più fasi hanno la stessa corrente, viene utilizzata la fase con il
valore più basso (IL1 prima di IL2 prima di IL3). La seguente tabella mostra l'associazione dei valori di misura per casi di guasti differenti.
Tabella 2-3
Associazione dei valori di misura per la determinazione della direzione
Avviamento
Corrente selezionata
Tensione attribuita
L1
IL1
UL2 - UL3
L2
IL2
UL3 - UL1
L3
IL3
UL1 - UL2
L1, L2 con IL1>IL2
IL1
UL2 - UL3
L1, L2 con IL1=IL2
IL1
UL2 - UL3
L1, L2 con IL1=IL2
IL2
UL3 - UL1
L2, L3 con IL2>IL3
IL2
UL3 - UL1
L2, L3 con IL2=IL3
IL2
UL3 - UL1
L2, L3 con IL2=IL3
IL3
UL1 - UL2
L3, L1 con IL3>IL1
IL3
UL1 - UL2
L3, L1 con IL3=IL1
IL1
UL2 - UL3
L3, L1 con IL3=IL1
IL1
UL2 - UL3
L1, L2, L3 con IL1>(IL2, IL3)
IL1
UL2 - UL3
L1, L2, L3 con IL2>(IL1, IL3)
IL2
UL3 - UL1
Se la tensione concatenata (utilizzata per la determinazione direzionale) è inferiore a
un valore minimo di circa 7V, la protezione ricorre a una memoria di tensione.
Quest'ultima consente un'esatta determinazione anche quando la tensione di corto
circuito si riduce notevolmente (corto circuito locale). Allo scadere del tempo di memorizzazione (2 periodi di rete), la direzione determinata rimane memorizzata fino a
68
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.9 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
quando non è nuovamente disponibile una tensione sufficiente. Nel caso di un corto
circuito già esistente all'avviamento del generatore (oppure al collegamento di motori
e trasformatori), nessun valore di tensione viene salvato nella memoria. Di conseguenza non è possibile determinare una direzione e viene quindi effettuato uno scatto.
Mediante un ingresso binario si può bloccare e disattivare la determinazione della direzione.
Figura 2-13
2.9.2
Diagramma logico del gradino I>> con elemento direzionale
Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
Il gradino I>> della protezione di massima corrente può essere attivato solo dopo aver
regolato il parametro 113 O/C PROT. I>>, lato 1 oppure lato 2 ovvero = NonDirec.
SIDE1, NonDirec.SIDE 2, Direc. SIDE1 oppure Direc. SIDE2. Se non si
vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled.
In caso di impiego della funzione di rilevamento della direzione, è importante rispettare
la coerenza dei trasformatori di tensione e corrente.
Gradino di
massima corrente
I>>
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
All'indirizzo 1301 O/C I>>, il gradino I>> per correnti di fase si può attivare (ON) e
disattivare (OFF) oppure si può blocare solamente il comando di scatto (Block
relay). Il gradino di massima corrente I>> (parametro 1302 e rispettivo tempo di
69
2 Funzioni
ritardo T I>>, 1303) viene utilizzato in generale nell'ambito di una selettività amperometrica, in presenza di forti impedenze (trasformatori, motori e generatori). Il gradino
viene dimensionato in modo che durante i corto circuiti la reazione abbia luogo con
questi valori di impedenza.
Trasformatore
amperometrico lato
centro stella (senza
determinazione
direzionale)
Esempio: Connessione su sbarra
Potenza nominale apparente genera- SN, Macch
tore
= 5,27 MVA
Tensione nominale generatore
UN, Macch
= 6,3 kV
Reattanza longitudinale transitoria
x’d
= 29 %
Forza elettromotrice sincrona transitoria
(generatore a poli salienti)
U’P
= 1,2 • UN,Macch
Potenza nominale apparente trasformatore
SN, T
= 5,3 MVA
Tensione nominale lato generatore
UN, Trasf.
= 6,3 kV
prim
Tensione di corto circuito
uk
Trasformatore amperometrico
IN Trasf. prim = 500 A
= 1A
IN, sec
= 7%
a) Calcolo corrente di corto circuito:
corto circuito tripolare
b) Valore impostato:
Il valore da impostare si ottiene mediante una trasformazione al lato secondario. Per
evitare una reazione non necessaria in seguito a una sovratensione o a un fenomeno
transitorio, si raccomanda un ulteriore fattore di sicurezza da 1,2 a 1,3 circa.
Si raccomanda un ritardo di scatto T I>> = 0,1 s per permettere alla protezione differenziale di scattare per prima.
Trasformatore
amperometrico lato
uscita (con
determinazione
della direzione)
70
Selezionando il parametro 113 O/C PROT. I>> si accede agli indirizzi 1304 Phase
Direction e 1305 LINE ANGLE. L'inclinazione delle rette direzionali (cfr. Fig. 2-14)
che rappresenta il limite tra zona di scatto e zona di blocco, può essere adattata alle
condizioni della rete con il parametro LINE ANGLE. A questo scopo si imposta l'angolo della linea della rete. La retta direzionale è sempre perpendicolare all'angolo direzionale impostato. In questo modo, assieme al parametro 1304 Phase Direction = Forward oppure Reverse si può coprire tutto il livello di impedenza. Se la
protezione è stata collegata come indicato a fig. 2-11 (e collegamento dei TA lato 1),
questa sarà la direzione Indietro. Esiste una piccola zona morta tra i campi a valle e
a monte, nella quale, a causa dell'errore angolare dei trasformatori, non è possibile
determinare con sicurezza la direzione. In questa zona non ha luogo nessuno scatto
nella direzione preferenziale parametrizzata.
7UM62 Manuale
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2.9 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
Figura 2-14
Definizione dei parametri 1304 Direzione Fase e 1305 Angolo linea
Il valore impostato per la retta direzionale è dedotto dall'angolo di corto circuito della
rete di alimentazione. In generale, l'angolo sarà superiore a 60°. La soglia di intervento
della corrente risulta dal calcolo della corrente di cortocircuito. Le soglie di intervento
abituali normalmente tra 1,5 e 2 • IN, G. Si consiglia di impostare un breve tempo di
ritardo (TI>> ≈ 0,05 s - 0,1 s) per eliminare i fenomeni transitori.
L'impostazione della determinazione della direzione dev'essere necessariamente verificata durante la messa in servizio (cfr. cap. Montaggio e messa in servizio „Controlli
con la rete“).
Esempio di
applicazione:
protezione motore
Se un motore non possiede un trasformatore amperometrico lato centro stella, si può,
come riportato nella seguente figura, utilizzare il gradino I>> come „protezione differenziale“. La parametrizzazione della protezione dipende in questo caso dal trasformatore amperometrico. Quando questa applicazione è usata per sostituire una protezione esistente si consiglia di mantenere la regolazione preesistente.
Figura 2-15
7UM62 Manuale
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Gradino I>> come 'protezione differenziale'
71
2 Funzioni
2.9.3
Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
1301
O/C I>>
1302
I>>
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione max. corrente
I>>
1A
0.05 .. 20.00 A
4.30 A
I>> Avviamento
5A
0.25 .. 100.00 A
21.50 A
1303
T I>>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.10 sec
T I>> Tempo di Ritardo
1304
Phase Direction
Forward
Reverse
Reverse
Direzione Fase
1305
LINE ANGLE
-90 .. 90 °
60 °
Angolo linea
2.9.4
Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
1720
>BLOCK dir.
SP
>BLOCCO Livello Drezion. I>>
1721
>BLOCK I>>
SP
>BLOCCO I>>
1801
I>> Fault L1
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Livello I>> Fase L1
1802
I>> Fault L2
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Livello I>> Fase L2
1803
I>> Fault L3
OUT
Max Corr.Ril.Guasto Livello I>> Fase L3
1806
I>> forward
OUT
Max Corr. I>> direzione Avanti
1807
I>> backward
OUT
Max Corr.I>> direzione Indietro
1808
I>> picked up
OUT
Prot. Max Corr. I>> Avviamento
1809
I>> TRIP
OUT
Max Corr. I>> SCATTO
1955
I>> OFF
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I>> è su OFF
1956
I>> BLOCKED
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I>> è BLOCCATO
1957
I>> ACTIVE
OUT
Prot.Max.Corr. Livello I>> è ATTIVO
72
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2.10 Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso
2.10
Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso
La protezione di massima corrente a tempo inverso rappresenta la protezione di corto
circuito per macchine a bassa tensione o di piccola taglia. Per generatori di taglia superiore, questa protezione serve come riserva per la protezione di corto circuito di
macchina (protezione differenziale e/o protezione di impedenza). Essa viene utilizzata come protezione di riserva anche contro i guasti nella rete che non sono stati eliminati in tempo e che potrebbero compromettere la macchina.
Il dispositivo di protezione 7UM62 consente di associare la protezione di massima corrente a tempo inverso ai trasformatori di ingresso del lato 1 oppure del lato 2. Tale
scelta viene operata in fase di programmazione (cfr. par. 2.4).
La corrente di corto circuito dei generatori che ricevono la loro tensione di eccitazione
dai morsetti della macchina, diminuisce rapidamente in caso di guasti locali (nel generatore oppure nella zona delimitata dal trasformatore di blocco) e ricade, dopo alcuni
secondi, sotto la soglia di intervento della protezione di massima corrente. Per evitare
una ricaduta dell'avviamento, viene controllata la componente diretta delle tensioni.
Quest'ultima influenza, in base a due metodi differenti, la determinazione della sovracorrente. L'effetto di sottotensione può essere disattivato.
La funzione di protezione lavora, a seconda del tipo di apparecchio, con una caratteristica a corrente dipendente secondo le norme IEC oppure ANSI. Le caratteristiche e
le rispettive formule sono riportate nei dati tecnici. In caso di programmazione di una
delle caratteristiche a tempo inverso, i gradini indipendenti I>> e I> restano disponibili
in caso di impiego della funzione a tempo inverso (cfr. Par. 2.8).
2.10.1 Descrizione della funzione
Avviamento, scatto
Ogni corrente di fase viene confrontata individualmente con il valore impostato Ip.
Ogni superamento di corrente di 1,1 del valore impostato, viene segnalato e provoca
un avviamento. Per l'avviamento vengono presi in considerazione i valori effettivi delle
componenti fondamentali. In caso di avviamento di un gradino I si determina (mediante calcolo), partendo dalla corrente di guasto e in base alla caratteristica di scatto
selezionata, il tempo di scatto e al trascorrere di questo tempo, si emette un comando
di scatto.
Ricaduta
La ricaduta dell'avviamento di qualsiasi funzione ha luogo quando la corrente va al di
sotto di circa il 95% della soglia di intervento (vale a dire 0,95 • 1,1 = 1,045 • valore
impostato). Un nuovo avviamento riavvia il temporizzatore.
Considerazione
della sottotensione
La protezione di massima corrente a tempo inverso dispone di una funzione di rilevamento della minima tensione (disattivabile), che può interagire in due modi differenti
con il rilevamento di massima corrente:
• Controllo mediante tensione (voltage controlled): al di sotto di una determinata
soglia di tensione (configurabile), si attiva un gradino di massima corrente con una
soglia di intervento minore.
• In funzione della tensione (voltage restraint): La soglia di intervento del gradino
di massima corrente dipende dal valore della tensione. Una tensione più bassa
riduce la soglia di corrente (cfr. fig. 2-16). Un rapporto direttamente proporzionale e
lineare è effettivo nel campo U/UNom = 1,00 fino a 0,25 vale pertanto:
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73
2 Funzioni
Figura 2-16
Dipendenza della tensione del valore di avviamento
Proporzionalmente alla diminuzione della tensione si riduce il valore di riferimento Ip
in modo che con una corrente costante I il rapporto I/Ip aumenti e, di conseguenza, il
tempo di scatto si riduca. Pertanto, con la riduzione della tensione, la caratteristica di
avviamento si sposta verso sinistra rispetto alle caratteristiche standard illustrate al
capitolo „Dati tecnici“.
La commutazione su una soglia di intervento più bassa così come la riduzione della
soglia di avviamento vengono eseguite per fase. La seguente tabella illustra la relazione tra le tensioni e le correnti di fase. Poiché la protezione del generatore è integrata
nello schema di selettività globale della rete, è necessario tenere conto della trasformazione delle tensioni per mezzo del trasformatore elevatore. Per questo motivo si
deve distinguere fondamentalmente tra una connessione con trasformatore e una
connessione a sbarra e introdurre questa informazione nel dispositivo, al parametro
272 Schema. Grazie all'impiego di tensioni fase-fase, si evitano misurazioni errate in
caso di corto circuito.
Tabella 2-4
Tensioni di controllo associate alle correnti di guasto
Corrente
Dim.
Connessione su sbarra
Connessione su trasformatore
IL1
UL1 – UL2
((UL1 – UL2) – (UL3 – UL1)) / √3
IL2
UL2 – UL3
((UL2 – UL3) – (UL1 – UL2)) / √3
IL3
UL3 – UL1
((UL3 – UL1) – (UL2 – UL3)) / √3
Per evitare una reazione indesiderata in seguito a un guasto del trasformatore voltmetrico (TV), dovrà essere previsto un blocco della funzione mediante un ingresso
binario controllato tramite l'interruttore automatico di protezione dei TV, così come
tramite il rilevatore interno al dispositivo di rilevamento di anomalia della tensione di
misura („Fuse-Failure-Monitor“ cfr. anche Par.2.42.1).
La figura seguente mostra il diagramma funzionale della protezione di massima corrente a tempo inverso, senza l'influenza della sottotensione mentre le figure 2-18 e 219 rappresentano i diagrammi con influenza della sottotensione.
74
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2.10 Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso
Figura 2-17
Diagramma funzionale della protezione di massima corrente a tempo inverso (IDMT) senza l'influenza della
sottotensione
Figura 2-18
Diagramma funzionale della protezione di massima corrente a tempo inverso (IDMT) dipendente dalla tensione („Voltage controlled“)
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75
2 Funzioni
La commutazione su una soglia di intervento di corrente più bassa viene eseguita selettivamente per fase (abilitazione circuito di avviamento), conformemente alla seguente tabella 2-4.
Figura 2-19
Diagramma funzionale della protezione di massima corrente a tempo inverso (IDMT) dipendente dalla tensione („Voltage restraint“)
La riduzione della soglia di intervento di corrente in caso di bassa tensione (associazione a una tensione di comando) si realizza per ogni fase come riportato nella tabella
2-4.
2.10.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di massima corrente di riserva a tempo inverso può essere attivata solo
se questa funzione, durante la programmazione, è stata associata ai trasduttori di ingresso del lato 1 oppure del lato 2 (cfr. Par 2.4), ovvero è stato impostato all'indirizzo
114 O/C PROT. Ip = IEC SIDE 1, ANSI SIDE 1, IEC SIDE 2 oppure ANSI
SIDE 2. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled.
Gradino di
massima
corrente Ip
All'indirizzo 1401 O/C Ip si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la protezione di
massima corrente a tempo inverso oppure bloccare solamente il comando di scatto
(Block relay). È necessario tenere conto del fatto che esiste già un margine di sicurezza pari a 1,1 circa, tra la soglia di avviamento e il valore impostato (per la protezione di massima corrente a tempo inverso). Ciò significa che un avviamento non
76
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2.10 Protezione di Massima Corrente a Tempo inverso
avrà luogo fino a quando non circolerà una corrente maggiore di 1,1 del valore impostato. La ricaduta ha luogo quando il valore di avviamento di riduce a un valore
minore del 95%.
Il valore della corrente viene impostato all'indirizzo 1402 Ip. Per l'impostazione è determinante, in primo luogo, la massima corrente di esercizio possibile. È necessario
evitare un'avviamento a causa di sovraccarico, poiché il dispositivo, in questo modo
operativo, possiede tempi di risposta molto brevi e lavora come protezione contro i
corto circuiti e non come protezione di sovraccarico.
Il fattore di tempo corrispondente è accessibile dalle caratteristiche IEC (indirizzo 114
O/C PROT. Ip = IEC Lato n) all'indirizzo 1403 T Ip. All'indirizzo 1405 IEC
CURVE sono disponibili tre caratterische IEC.
Nella configurazione delle caratteristiche ANSI (indirizzo 114 O/C PROT. Ip= ANSI
Lato n) si trova il rispettivo fattore di tempo all'indirizzo 1404 TIME DIAL: TD e il
parametro 1406 ANSI CURVE offre possibiltà di selezione tra 5 caratteristiche ANSI.
I fattori di tempo devono essere coordinati con lo schema di selettività della rete.
Il ritardo può essere impostato anche su ∞. In questo caso non ha luogo uno scatto
dopo un avviamento, ma quest'ultimo viene comunque segnalato. Se il gradino Ip non
viene utilizzato, si seleziona nella configurazione delle funzioni di protezione (par. 2.4)
l'indirizzo 114 O/C PROT. Ip = Disabled oppure si disattiva questa funzione sotto
v1401 O/C Ip = OFF.
All'indirizzo 1408 si può determinare la soglia di intervento U< per l'abilitazione della
minima tensione del valore di avviamento Ip con AMZ controllata tramite tensione
(parametro 1407 VOLT. INFLUENCE = Volt. controll.). Il valore dovà essere
scelto immediatamente al di sotto della minima tensione concatenata permessa (ad
es., da 75 a 80). Qui valgono le stesse considerazioni relative al mantenimento della
minima tensione della protezione di massima corrente a tempo definito (cfr. anche
Par. 2.8.2).
In caso di impostazione del parametro 1407 VOLT. INFLUENCE = without oppure
Volt. restraint, il parametro 1408 è senza funzione.
2.10.3 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
1401
O/C Ip
1402
Ip
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Protez.max. corrente a
tempo inverso Ip
1A
0.10 .. 4.00 A
1.00 A
Ip Avviamento
5A
0.50 .. 20.00 A
5.00 A
1403
T Ip
0.05 .. 3.20 sec; ∞
0.50 sec
T Ip Selezione Tempo
1404
TIME DIAL: TD
0.50 .. 15.00 ; ∞
5.00
Selezione Tempo: TD
1405
IEC CURVE
Normal Inverse
Very Inverse
Extremely Inv.
Normal Inverse
Curva IEC
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77
2 Funzioni
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
1406
ANSI CURVE
Very Inverse
Inverse
Moderately Inv.
Extremely Inv.
Definite Inv.
Very Inverse
Curva ANSI
1407
VOLT. INFLUENCE
without
Volt. controll.
Volt. restraint
without
Influenza tensione
1408
U<
10.0 .. 125.0 V
75.0 V
Soglia tensione min. per
rilascio Ip
2.10.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
1883
>BLOCK O/C Ip
>BLOCCO Prot. Max.Corr.Tempo Inverso
1891
O/C Ip OFF
OUT
Protezione Max.Corrente Ip è su OFF
1892
O/C Ip BLOCKED
OUT
Protezione Max.Corrente Ip è Bloccata
1893
O/C Ip ACTIVE
OUT
Protezione Max.Corrente Ip è Attiva
1896
O/C Ip Fault L1
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Ip Fase L1
1897
O/C Ip Fault L2
OUT
Max Corr. Ril.Guasto Ip Fase L2
1898
O/C Ip Fault L3
OUT
Max Corr. Ril Guasto Ip Fase L3
1899
O/C Ip pick.up
OUT
Max Corr. Ip Avviamento
1900
O/C Ip TRIP
OUT
Max Corr. Ip SCATTO
78
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2.11 Sovraccarico termico
2.11
Sovraccarico termico
La protezione di sovraccarico permette di evitare un sovraccarico termico degli avvolgimenti statorici della macchina da proteggere.
2.11.1 Descrizione della funzione
Modello termico
Il dispositivo calcola la sovratemperatura secondo un modello termico omogeneo derivato dalla seguente equazione differenziale:
con
Θ
sovratemperatura attuale in relazione alla temperatura finale con una
corrente di fase massima ammissibile k • IN
ΘK
temperatura del refrigerante come differenza rispetto alla temperatura
di riferimento di 40 °C
τ
costante di tempo termica del riscaldamento dell'oggetto da proteggere
I
corrente di fase attuale effettiva in relazione alla corrente di fase
massima ammissibile Imax = k • IN
La funzione di protezione rappresenta in questo modo un modello termico dell'oggetto
da proteggere (protezione di sovraccarico con funzione di memoria). La funzione è
dotata di memoria termica e considera quindi eventuali precedenti riscaldamenti ed
anche la dissipazione di calore nell'ambiente.
La soluzione di questa equazione è, in regime stazionario, una funzione esponenziale,
il cui asintoto rappresenta la temperatura limite ΘFin. Il superamento di una prima
soglia di temperatura impostabile provoca l'emissione di un allarme per permettere,
ad es., all'operatore di effettuare una riduzione di carico. Una volta raggiunta la
seconda soglia (temperatura limite = temperatura di scatto), l'oggetto da proteggere
viene isolato dalla rete. È anche possibile regolare la protezione di sovraccarico su
Alarm Only. In questo caso, anche al raggiungimento della temperatura limite viene
emessa solo una segnalazione.
Per il calcolo della sovratemperatura si parte dalla maggiore corrente tra le tre correnti
di fase. Il calcolo dei valori effettivi delle correnti, permette di prendere in considerazione le armoniche che contribuiscono al riscaldamento dell'avvolgimento dello statore.
La corrente massima ammisibile permanente Imax è descritta come multiplo della corrente nominale IN dell'oggetto di protezione:
Imax = k • IN
Oltre al fattore k (parametro K-FACTOR) si deve immettere la TIME CONSTANT τ così
come la temperatura di allarme Θ ALARM (in percentuale della temperatura di scatto
ΘSCATTO).
La protezione di sovraccarico possiede, oltre alla soglia di allarme di temperatura, una
soglia di corrente d'allarme I ALARM. Quest'ultima permette di segnalare con relativo
anticipo una corrente di sovraccarico (al superamento di Imax), anche se la temperatura limite calcolata non ha ancora raggiunto la temperatura di allarme o di scatto.
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79
2 Funzioni
Temperatura del
refrigerante
(temperatura
ambiente)
Il modello termico del 7UM62 prende in considerazione una temperatura esterna.
Questa può essere, a seconda dell'applicazione, la temperatura di un refrigerante, la
temperatura ambiente oppure la temperatura di ingresso del gas freddo nelle turbine
a gas.
Esistono tre modi per prendere in considerazione questa temperatura:
• tramite convertitore di misura (CM 2)
• tramite interfaccia Profibus DP/Modbus
• tramite una sonda termica (Ing. Temp. est., RTD 1)
Una sonda termica esterna rileva, ad es., la temperatura del refrigerante e la converte
in un valore di tensione o corrente proporzionale alla temperatura. Questo valore può
essere portato alla 7UM62 7UM62 tramite il convertitore di misura integrato CM 2.
Se a questo scopo si utilizza un segnale da 4 mA a 20 mA, si possono controllare
anche le interruzioni della trasmissione della temperatura del circuito di misura.
Quando la corrente di misura dell'amplificatore esterno è inferiore a 2 mA viene
emesso un allarme di guasto e viene commutato su una temperatura fittizia di 40 °C
del refrigerante (corrisponde al valore in caso di assenza del rilevamento di temperatura del refrigerante).
È anche possibile misurare la temperatura ambiente e quella del refrigerante con l'ausilio di una sonda di temperatura esterna che la digitalizza e la trasmette alla 7UM62
tramite l'interfaccia Profibus-DP/Modbus.
In caso di sonda termica (Thermobox) (cfr. Par. 2.46), l'ingresso RTD1 può servire
all'accoppiamento della temperatura e al suo utilizzo nella protezione di sovraccarico.
Con l'acquisizione della temperatura del refrigerante secondo uno dei tre procedimenti descritti, il valore di corrente massima ammissibile Imax viene influenzato dalla differenza di temperatura del refrigerante. Una temperatura ambiente/del refrigerante
bassa, permette infatti alla macchina di sopportare un carico (a livello corrente) superiore (rispetto al caso di temperature più alte).
Limitazione di
corrente
Correnti di corto circuito alte (e selezione di costanti di tempo basse), potrebbero sollecitare il modello termico e provocare uno scatto rapido della protezione di sovraccarico. Ciò potrebbe alterare lo schema di selettività delle protezioni contro i corto circuiti. Una limitazione della corrente della protezione di sovraccarico consente di evitare
tale comportamento. Le correnti che superano il valore del parametro I MAX THERM.
1615, vengono limitate a questo valore e non possono quindi ridurre ulteriormente i
tempi di scatto nella riproduzione termica.
Costante di tempo
di inattività
L'equazione differenziale sopra citata supponeva un raffreddamento costante che si
traduce nella costante di tempo τ = Rth • Cth (resistenza termica e capacità termica).
In caso di inattività di una macchina autoventilata, questa costante può differire notevolmente dalla costante durante la marcia stazionaria (in questo caso la macchina è
raffreddata mediante ventilazione, all'arresto solamente a convezione).
In questi casi si deve quindi tenere in considerazione di due costanti di tempo durante
l'impostazione.
La protezione riconosce un'inattività della macchina quando la corrente è al di sotto
del valore di soglia BkrClosed I MIN (crf. Par. „Supervisione del flusso di corrente“
al capitolo 2.5).
Blocchi
80
Tramite un ingresso binario („>RM th.rep. O/L“) si può riavviare la memoria
termica ovvero riportare a zero il valore della sovratemperatura dipendente dalla corrente. Lo stesso effetto si ottiene con l'informazione („>BLK ThOverload“) in
7UM62 Manuale
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2.11 Sovraccarico termico
quest'ultimo caso però la protezione di sovraccarico viene bloccata completamente,
compresa quindi anche la soglia di corrente di allarme.
Se, per motivi di esercizio, non è richiesto un funzionamento della macchina oltre la
temperatura massima ammissibile (avviamento d'emergenza), è possibile bloccare
solo il comando di scatto generando un'informazione („>Emer.Start O/L“) mediante un ingresso binario. Poiché in seguito all'avviamento e alla ricaduta dell'ingresso
binario il modello termico può avere superato la temperatura di scatto, la funzione di
protezione prevede un tempo di registrazione dopo guasto (T EMERGENCY), che viene
avviato con la disattivazione dell'ingresso binario e sopprime il comando di scatto.
Solo allo scadere di questo tempo la protezione di sovraccarico può effettuare uno
scatto. L'ingresso binario agisce solo sul comando di scatto, non ha effetto sul protocollo dei guasti e non riavvia l'immagine termica.
Comportamento in
caso di mancanza
della tensione di
alimentazione
Per la protezione di sovraccarico (assieme a tutte le altre funzioni di protezione termiche) del 7UM62 si può selezionare nei dati impianto 1 (parametro ATEX100 7UM62,
cfr. Par. 2.5) se memorizzare oppure azzerare la sovratemperatura calcolata in caso
di mancanza della tensione di alimentazione. La reinizializzazione è preimpostata.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di sovraccarico.
7UM62 Manuale
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81
2 Funzioni
Figura 2-20
82
Diagramma logico della protezione di sovraccarico
7UM62 Manuale
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2.11 Sovraccarico termico
2.11.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di sovraccarico può essere attiva e accessibile solo quando è stato configurato il parametro 116 Therm.Overload = Enabled. Se non si vuole utilizzare la
funzione selezionare Disabled.
Trasformatori e generatori in particolare, sono i più sensibili a sovraccarichi di lunga
durata. Questi non possono nè devono essere rilevati da una protezione di cortocircuito. La protezione di sovraccarico dovrà essere impostata a un livello alto (che rileva
solo corto circuiti), poiché in questo caso sono permesse solo temporizzazioni brevi.
D'altra parte le temporizzazioni brevi non permettono di adottare nessuna misura di
riduzione del carico dell'oggetto sovraccaricato, né lo sfruttamento della sua capacità
di sovraccarico (limitata).
La protezione 7UM62 dispone di una funzione di sovraccarico con caratteristica
termica di scatto, che può essere adattata alla sovraccaricabilità dell'oggetto da proteggere (protezione di sovraccarico con funzione memoria).
All'indirizzo 1601 Ther. OVER LOAD si può attivare ON e disattivare OFF la protezione di sovraccarico oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay)
oppure impostare la funzione di protezione su Alarm Only. Nell'ultimo caso, un
sovraccarico non viene considerato come guasto. Uno scatto è possibile solo con la
protezione di sovraccarico attivata (ON).
Fattore K
La protezione di sovraccarico si imposta in relazione a grandezze di riferimento. Come
corrente di base per la determinazione del sovvraccarico viene utilizzata generalmente la corrente nominale IN, Macchina dell'oggetto da proteggere (generatore, motore,
trasformatore). Con la corrente massima permanente Imax prim ammissibile dal punto
di vista termico, si può determinare un fattore kprim:
Il valore della massima corrente permanente, termicamente ammissibile dell'oggetto
da proteggere fa parte dei dati tecnici di fabbricazione. Se tali dati non sono disponibili,
si seleziona un valore di 1,1 volte il valore della corrente nominale.
II K-FACTOR del dispositivo 7UM62, impostabile all'indirizzo 1602, si riferisce alla corrente nominale secondaria (corrisponde alla corrente nominale della protezione). La
conversione viene eseguita nel modo seguente:
con
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Imax prim
corrente primaria (della macchina) permanente termicamente ammissibile
IN Macchina
Corrente nominale della macchina
INTrasf prim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
83
2 Funzioni
Esempio: generatore e trasformatore con i seguenti dati:
corrente permanente ammessa
Imax prim= 1,15 • IN, Macch.
Corrente nominale del generatore
Trasformatore amperometrico
Costante di tempo
IN Macch. = 483 A
500 A/1 A
La protezione di sovraccarico riproduce l'andamento della sovratemperatura in base
all'equazione differenziale termica, la cui soluzione è (in funzionamento stazionario),
una funzione esponenziale. La TIME CONSTANT τ (Constante di Tempo, indirizzo
1603) viene utilizzata per raggiungere la temperatura limite e, con essa, il tempo di
scatto
Se la caratteristica di sovraccarico della macchina da proteggere è nota, la caratteristica di scatto della protezione dev'essere selezionata in modo che coincida con la caratteristica di sovraccarico, almeno per sovraccarichi minori.
Lo stesso vale anche se, per un determinato valore di sovraccarico, viene indicato il
rispettivo tempo di chiusura ammissibile.
Livelli di allarme
Con l'impostazione del livello di allarme termico Θ ALARM (indirizzo 1604) è possibile
produrre un allarme prima del raggiungimento della temperatura limite di scatto ed
evitare così, ad es., un disinserimento mediante una riduzione di carico immediata. Il
livello di allarme costituisce contemporaneamente la soglia di ricaduta del comando di
scatto. La ricaduta del comando ha luogo solamente quando la corrente va al di sotto
della soglia di allarme.
Il livello di allarme termico viene espresso in % della temperatura di scatto.
Nota: Con un valore comune K-FACTOR = 1,1 risulta, per la corrente nominale della
macchina e la corrente primaria del trasformatore adattata, il seguente valore limite di
sovratemperatura
in relazione al valore della sovratemperatura di scatto. Il livello di allarme dovrebbe
quindi essere impostato su un valore compreso tra sovratemperatura limite con corrente nominale (in questo caso 83%) e sovratemperatura di scatto (100%).
Con i dati riportati nell'esempio, la memoria termica ha, con corrente nominale, un
valore di
Esiste anche un livello di allarme di corrente (parametro 1610 I ALARM). Questo deve
essere indicato come corrente secondaria in A e deve essere impostato allo stesso
valore o poco al di sotto della corrente permanente ammissibile K-FACTOR • IN sec.
Questo livello può anche essere utilizzato al posto del livello di allarme termico che va
impostato a 100% per essere disattivato.
84
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.11 Sovraccarico termico
Prolungamento
della costante di
tempo in caso di inattività
La costante di tempo parametrizzata all'indirizzo 1603 è valida per una macchina in
funzione. Durante l'arresto graduale o in caso di inattività, la macchina si raffredda
molto più lentamente. Questo comportamento si prende in considerazione per un prolungamento delle costanti di tempo con l'ausilio del Kτ-FACTOR (indirizzo 1612) che
si applica in caso di arresto della macchina. La protezione riconosce un'inattività della
macchina quando la corrente è al di sotto del valore di soglia BkrClosed I MIN (crf.
Par. „Supervisione del flusso di corrente“ al capitolo P.System Data 1).
Se una distinzione delle costanti di tempo non è necessaria, si lascia il parametro KτFACTOR = 1.0 (preimpostazione).
Limitazione di
corrente
Il parametro 1615 I MAX THERM. definisce il limite di corrente, fino al quale i tempi
di scatto sono calcolati sulla base della formula indicata. Questo valore limite determina quindi nelle caratteristiche di scatto (cfr. Dati tecnici „Dati tecnici“, par. „Protezione
di sovraccarico“) la demarcazione della parte orizzontale della caratteristica, nella
quale non si ridurranno più i tempi di scatto della caratteristica con valori di corrente
superiori. Il valore limite si deve dimensionare in modo che i tempi di scatto della protezione di sovraccarico, siano, con sicurezza, superiori ai rispettivi tempi dei dispositivi
di protezione contro i corto circuiti (protezione differenziale, protezione di impedenza
e protezione di massima corrente a tempo definito). Generalmente, una limitazione
sufficiente su una corrente secondaria, corrisponde approssimativamente a tre volte
la corrente nominale della macchina.
Avviamento di
emergenza
Il tempo successivo a un guasto da immettere all'indirizzo 1616 T EMERGENCY, deve
assicurare che in seguito a un avviamento di emergenza e dopo la ricaduta dell'ingresso binario „>Emer.Start O/L“, il comando di scatto continui a rimanere bloccato
fino a quando la riproduzione termica non sia scesa al di sotto della soglia di ricaduta.
Temperatura
ambiente oppure
temperatura del
refrigerante
I dati trattati finora sono sufficienti per riprodurre la sovratemperatura della macchina.
La protezione della macchina può integrare nei propri calcoli anche la temperatura
ambiente e la temperatura del refrigerante. Quest'ultima dev'essere trasmessa al dispositivo tramite il convertitore di misura MU2 come corrente continua proporzionale
alla temperatura di un convertitore di misura con segnale "life-zero" 4 a 20 mA, accoppiata tramite la sonda termica oppure tramite il bus di campo (ad es. Profibus DP),
come valore di misura digitalizzato. Il metodo di immissione della temperatura viene
selezionato all'indirizzo 1607 TEMP. INPUT. Se la temperatura del refrigerante non
deve essere misurata, impostare l'indirizzo 1607 su Disabled. L'abbinamento tra
segnale di ingresso e temperatura è configurabile all'indirizzo 1608 (in °C) oppure
1609 (in °F) TEMP. SCAL.. In questo caso il valore di temperatura impostato corrisponde al valore del 100% via Profibus DP ovvero all'ampiezza totale (20 mA) nel convertitore di misura. Nella preimpostazione, 100 % (bus di campo) oppure 20 mA (convertitore CM2) corrispondono a 100 °C.
La configurazione del parametro 1607 TEMP. INPUT RTD 1 rende inoperative le impostazioni 1608 e 1609. La preimpostazione in fabbrica può restare invariata.
Se viene utilizzata la funzione di acquisizione della temperatura ambiente, va osservato che il K-FACTOR si riferisce a una temperatura ambiente di 40 °C, vale a dire che
corrisponde alla corrente massima ammissibile permanente a 40 °C.
Poiché tutti i calcoli vengono effettuati a partire da grandezze normalizzate, è importante normalizzare anche la temperatura ambiente. Come valore di normalizzazione
si utilizza la temperatura con la corrente nominale della macchina. Se la corrente nominale della macchina differisce dalla corrente nominale del trasformatore, la temperatura dovrà essere adattata con la seguente formula. Agli indirizzi 1605 e 1606 TEMP.
RISE I viene impostata la temperatura adattata alla corrente nominale del trasform-
7UM62 Manuale
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85
2 Funzioni
atore. Il valore impostato si utilizza come grandezza normalizzata per la temperatura
ambiente.
con
ΘNsec
Temperatura della macchina con corrente nominale secondaria = Impostazione nel 7UM62 (indirizzo 1605 oppure 1606)
ΘNMacch
Temperatura della macchina con corrente nominale della macchina
INprim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
INMacch
Corrente nominale della macchina
Se non si utilizza l'accoppiamento di temperatura si dovrà impostare l'indirizzo 1607
TEMP. INPUT su Disabled. In questo caso, le impostazioni degli indirizzi 1605
oppure 1606 e 1608 oppure 1609 non saranno considerate.
Se si utilizza l'accoppiamento di temperatura, i tempi di scatto variano quando la temperatura del refrigerante si scosta dalla temperatura di riferimento interna di 40 °C. ll
seguente rapporto consente di calcolare il tempo di scatto:
con
τ
TIME CONSTANT (Costante di Tempo) (indirizzo 1603)
k
K-FACTOR (Fattore K) (indirizzo 1602)
IN
Corrente nominale dispositivo
I
Corrente secondaria realmente circolante
Ipre
Corrente di precarico
ΘN
Temperatura con corrente nominale IN (indirizzo 1605 TEMP. RISE
I)
ΘK
Ingresso Temperatura refrigerante (scala con indirizzo 1608 oppure
1609)
Esempio:
Macchina:
86
INMacch
= 483 A
ImaxMacch
= 1,15 IN con ΘK = 40 °C
ΘNMacch
= 93 °C
τth
= 600 s (costante di tempo termica della macchina)
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2.11 Sovraccarico termico
Trasformatore amperometrico: 500 A/1 A
Supponendo una corrente di carico di I = 1,5 • IN, dispositivo e un precarico Ipre = 0 risultano per le differenti temperature ambiente ΘK i seguenti tempi di scatto
2.11.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
1601
Ther. OVER LOAD
OFF
ON
Block relay
Alarm Only
OFF
Protezione di sovraccarico
termico
1602
K-FACTOR
0.10 .. 4.00
1.11
Fattore K
1603
TIME CONSTANT
30 .. 32000 sec
600 sec
Costante di tempo
1604
Θ ALARM
70 .. 100 %
90 %
Livello di allarme termico
1605
TEMP. RISE I
40 .. 200 °C
100 °C
Aumento temp. a
corr.sec.stabilita
1606
TEMP. RISE I
104 .. 392 °F
212 °F
Aumento temp. a
corr.sec.stabilita
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87
2 Funzioni
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
1607
TEMP. INPUT
Disabled
4-20 mA
Fieldbus
RTD 1
Disabled
Ingresso temperatura
1608
TEMP. SCAL.
40 .. 300 °C
100 °C
Temperatura per scala
1609
TEMP. SCAL.
104 .. 572 °F
212 °F
Temperatura per scala
1610A
I ALARM
5A
0.50 .. 20.00 A
5.00 A
Sovraccarico di Corrente
1A
0.10 .. 4.00 A
1.00 A
1.0 .. 10.0
1.0
Fattore Kt a Motore fermo
5A
2.50 .. 40.00 A
16.50 A
1A
0.50 .. 8.00 A
3.30 A
Max.Corrente per
Riproduzione Termica
10 .. 15000 sec
100 sec
1612A
Kτ-FACTOR
1615A
I MAX THERM.
1616A
T EMERGENCY
Tempo d'emergenza
2.11.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
1503
>BLK ThOverload
SP
>BLOCCO protez.sovrac.termico
1506
>RM th.rep. O/L
SP
>Reset memoria della Curva Termica S/C
1507
>Emer.Start O/L
SP
>Sovracarico Avviam.Emergenza
1508
>Fail.Temp.inp
SP
>Guasto ingresso Temperatura
1511
Th.Overload OFF
OUT
Protez.sovrac.termico disattiva
1512
Th.Overload BLK
OUT
Protez.sovrac.termico bloccata BLOCKED
1513
Overload ACT
OUT
Protez.sovrac.termico attiva
1514
Fail.Temp.inp
OUT
Guasto Ingresso temperatura
1515
O/L I Alarm
OUT
Sovracc.term.:allarme di corr.(I allarm)
1516
O/L Θ Alarm
OUT
Allarme sovr.term.:vicino scatto term.
1517
O/L Th. pick.up
OUT
Avviam.sovrac.term.prima dello scatto
1519
RM th.rep. O/L
OUT
Reset memoria della Curva Termica
1521
ThOverload TRIP
OUT
Sovrac.termico:comando di scatto
88
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2.12 Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
2.12
Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
La protezione di carico squilibrato permette di rilevare i carichi asimmetrici di
macchine trifase a induzione. I carichi asimmetrici provocano un campo di rotazione
inverso che agise sul rotore con doppia frequenza. Sulla superficie del rotore sono
indotte correnti parassite che conducono a un sovrariscaldamento locale nelle zone
terminali del rotore. Anche un surriscaldamento dell'avvolgimento è una conseguenza
dei carichi asimmetrici. Questa funzione di protezione consente anche di rilevare
eventuali interruzioni, corto circuiti oppure errori di collegamento dei trasformatori amperometrici nonché cortocircuiti monopolari e bipolari, con corrente di guasto inferiore
alla corrente di carico.
2.12.1 Descrizione della funzione
Determinazione del
carico squilibrato
La protezione di carico squilibrato del 7UM62 utilizza dei filtri per calcolare le componenti simmetriche dalle correnti di fase. Ciò permette il calcolo della corrente inversa
I2. Se la corrente inversa supera un valore di soglia parametrizzabile viene avviato un
temporizzatore, allo scadere del quale viene emesso un comando di scatto.
Livello di allarme
Il superamento della soglia di corrente inversa ammissibile in permanenza I2> provoca, allo scadere di un tempo impostabile T WARN , l'emissione di un allarme „I2>
Warn“ (cfr. Fig. 2-21).
Caratteristica
termica
Il produttore della macchina indica lo squilibrio ammissibile con la seguente formula:
Il fattore di squilibrio dipende dal tipo di macchina e costituisce il tempo (in secondi),
durante il quale il generatore può sopportare il 100% del carico squilibrato. Tale fattore
è compreso generalmente in un ordine di grandezza tra 5 s e 30 s.
Al superamento del carico di squilibrio ammissibile I2> ha inizio la riproduzione
termica dell'oggetto da proteggere. Qui si calcola progressivamente la superficie corrente/tempo e si tiene conto così delle differenti situazioni di carico. Quando la superficie corrente/tempo ((I2/IN)2 • t) raggiunge il fattore di asimmetria K, viene emesso uno
scatto per mezzo della caratteristica termica.
Limitazione
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Per evitare una reazione indesiderata del gradino di scatto termico in presenza di
corto circuiti asimmetrici, la corrente in ingresso I2 viene limitata. Questo limite è
10 • I2amm. oppure il valore impostato del gradinoI2>> (Ind. 1701), a seconda del più
basso fra questi due valori. A partire da questo valore di corrente, il tempo di scatto
della funzione termica è costante. Va inoltre notato che la memoria termica è limitata
al 200% della temperatura di scatto. Ciò evita un raffreddamento troppo lungo in
seguito a un'apertura su corto circuito ritardata.
89
2 Funzioni
Raffreddamento
Se il valore del carico squilibrato diminuisce al di sotto del valore permanente ammissibile I2>, ha inizio un tempo di raffreddamento parametrizzabile. Lo scatto ricade con
la ricaduta dell'avviamento. La variabile di "conteggio" dello squilibrio ritorna a zero
solo con il tempo di raffreddamento parametrizzato all'indirizzo 1705 T COOL DOWN.
Questo parametro rappresenta il tempo necessario al modello termico per raffreddare
da 100% a 0%. Il tempo di raffreddamento dipende dal tipo di costruzione del generatore, in particolare dell'avvolgimento smorzatore. Se durante la fase di raffreddamento si presenta di nuovo un carico asimmetrico, viene preso in cosiderazione il precarico. La protezione scatta quindi in un tempo più breve.
Gradini di scatto
Figura 2-21
Gradino di scatto
indipendente
Zona di scatto della protezione di squilibrio
Un'elevata corrente inversa indica l'esistenza sulla rete di un corto circuito bipolare
che dev'essere trattato conformemente allo schema di selettività delle protezioni della
rete. Per questo, la caratteristica termica è intersecata da un gradino indipendente di
corrente inversa impostabile (parametro1706 I2>> e 1707 T I2>>).
Osservare anche le indicazioni relative al cambio di sequenza di fase ai paragrafi 2.5
e 2.47.
Logica
90
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di carico squilibrato. È
possibile bloccare la protezione mediante un ingresso binario („>BLOCK I2“). Ciò
provoca la ricaduta degli avviamenti e il riavviamento delle temporizzazioni e della
riproduzione termica. Con l'ingresso binario „>RM th.rep. I2“ vengono riazzerati
solo i valori numerici utilizzati per la caratteristica termica..
7UM62 Manuale
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2.12 Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
Figura 2-22
Diagramma logico della protezione di carico squilibrato
2.12.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di carico squilibrato può essere attiva e accessibile solo quando è stato
configurato il parametro 117 UNBALANCE LOAD = Enabled. Se non si vuole utilizzare
la funzione selezionare Disabled.
All'indirizzo 1701 UNBALANCE LOAD si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la protezione di carico squilibrato oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block
relay).
Per la riproduzione termica è determinante la corrente inversa massima permanentemente ammissibile. Sulla base dell'esperienza questa corrisponde almeno al 6 % - 8
% della corrente nominale nella macchine fino a ca. 100 MVA con rotori a poli non salienti e almeno al 12 % nelle macchine con rotori a poli salienti. Per macchine di dimensioni maggiori e in caso di dubbio fare riferimento ai dati del produttore della
macchina.
In questo caso va osservato che tali dati si riferiscono alle grandezze primarie della
macchina, vale a dire, che viene indicata, ad es., la corrente inversa ammissibile permanentemente (riferita alla corrente nominale della macchina). Per i valori impostati
nel dispositivo di protezione si convertono questi dati nel valore della corrente inversa
secondaria. Laddove:
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91
2 Funzioni
con
Soglia di
avviamento / livello
di allarme
2 max prim
Corrente inversa (del motore) permanente, termicamente ammissibile
IN Macchina
Corrente nominale della macchina
IN Trasf. prim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
Il valore I2> viene impostato all'indirizzo 1702. Tale valore corrisponde anche a una
soglia di allarme a tempo costante, il cui tempo di ritardo T WARN viene impostato
all'indirizzo 1703.
Esempio:
Macchina
IN Macchina
= 483 A
I2 permanente prim / IN Macchi- = 11 % permanente (macchina a poli
salienti, cfr. Fig. 2-23)
na
Trasformatore
amperometrico
IN Trasf. prim
= 500 A
Valore d'impostazione
I2 amm.
= 11 % • (483 A/500 A) = 10,6 %
Fattore K sequenza
negativa
Se la durata della capacità di carico squilibrato è indicata dal produttore della macchina mediante la costante K (I2/IN)2 • t questa dovrà essere parametrizzata direttamente
all'indirizzo 1704 FACTOR K. La costante K è proporzionale alla perdita di energia
ammissibile.
Conversione in
valori secondari
È possibile dedurre il fattore K dalla caratteristica di carico squilibrato secondo la
figura seguente, leggendo il tempo al punto I2/IN = 1, che corrisponde al FACTOR K.
Esempio:
tamm. = 20 s per I2/IN = 1
La costante così ottenuta Kprim = 20 s, è valida per il lato primario.
La formula seguente permette di trascrivere il fattore Kprim in grandezza secondaria:
Il fattore K sequenza negativa Ksec risultante, viene impostato come FACTOR K all'indirizzo 1704.
Esempio:
IN Macchina
= 483 A
IN Trasf. prim
= 500 A
Fattore Kprim
= 20 s
Valore impostato all'indirizzo 1704:
92
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2.12 Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
Figura 2-23
Tempo di
raffreddamento
Esempio di una caratteristica di carico squilibrato prescritta dal produttore della
macchina
Il parametro 1705 T COOL DOWN definisce il tempo che deve trascorrere prima che
l'oggetto protetto sottoposto a un carico squilibrato ammissibile I2> non si sia raffreddato. Se il produttore della macchina non fornisce le indicazioni necessarie, si può
scegliere il valore da impostare supponendo che il tempo di raffreddamento e il tempo
di riscaldamento dell'oggetto da proteggere siano uguali. Tra il fattore K sequenza
negativa e il tempo di raffreddamento esiste la seguente relazione:
Esempio:
Un fattore K = 20 s e un carico squilibrato permanente ammissibile di I2/IN = 11 %
corrispondono a un tempo di raffreddamento di
Il valore T COOL DOWN viene impostato all'indirizzo 1705.
Caratteristica di
scatto
indipendente
I guasti asimmetrici possono dare luogo, tra l'altro, a correnti inverse molto alte. Una
caratteristica di corrente inversa a tempo dipendente 1706 I2>> può rilevare corto
circuiti asimmetrici nella rete. Un'impostazione a circa 60 - 65 % permette di assicurare, nel caso di una perdita di fase, (carico squilibrato sempre al di sotto di 100/√3
%, quindi I2 < 58 %) che lo scatto abbia luogo sempre secondo la caratteristica termica. D'altra parte, con un carico squilibrato con più del 60 - 65 % si può supporre un
corto circuito bipolare. La temporizzazione T I2>> (indirizzo 1707) deve essere coordinata con lo schema di selettività della rete per corto circuiti di fase.
Il gradino I2>>, al contrario della protezione di massima corrente, è in grado di rilevare correnti di guasto inferiori alla corrente nominale secondo le seguenti condizioni:
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93
2 Funzioni
Un guasto bipolare di corrente I provoca una corrente inversa:
Un guasto unipolare di corrente I provoca una corrente inversa
Con il centro stella isolato la corrente I è insignificante e, con un collegamento a terra
a bassa resistenza ohmica, essa potrà essere determinata mediante la resistenza.
2.12.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
1701
UNBALANCE LOAD
OFF
ON
Block relay
OFF
CARICO SQUILIBRATO
1702
I2>
3.0 .. 30.0 %
10.6 %
Corrente permessa permanentemente 12
1703
T WARN
0.00 .. 60.00 sec; ∞
20.00 sec
Tempo ritardo livello d'allarme
1704
FACTOR K
1.0 .. 100.0 sec; ∞
18.7 sec
Fattore K sequenza negativa
1705
T COOL DOWN
0 .. 50000 sec
1650 sec
Tempo per raffreddamento
1706
I2>>
10 .. 200 %
60 %
I2>> Avviamento
1707
T I2>>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
T I2>> Tempo di Ritardo
2.12.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5143
>BLOCK I2
SP
>BLOCCO I2 (Carico Squilibrato)
5146
>RM th.rep. I2
SP
>Reset Memoria Termica I2
5151
I2 OFF
OUT
I2 è su OFF
5152
I2 BLOCKED
OUT
I2 è BLOCCATA
5153
I2 ACTIVE
OUT
I2 è ATTIVA
5156
I2> Warn
OUT
Car. Squilib.:Livello Corrente d'Allarme
5158
RM th.rep. I2
OUT
Reset memoria termica I2
5159
I2>> picked up
OUT
I2>> Avviamento
5160
I2>> TRIP
OUT
Carico Sqilibr.: Scatto Livello di Corr.
5161
I2 Θ TRIP
OUT
Carico Sqilibr.: Scatto Livello Termico
5165
I2> picked up
OUT
I2> Avviamento
94
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2.13 Protezione di Massima Corrente d'avviamento
2.13
Protezione di Massima Corrente d'avviamento
Le turbine a gas possono essere portate a regime utilizzando un avviatore statico con
convertitore di frequenza. Il convertitore inietta una corrente nel generatore e crea un
campo rotante la cui frequenza aumenta gradualmente. In questo modo il rotore gira
e mette in moto la turbina. A partire da circa il 70% della velocità nominale la turbina
si accende e viene portata a regime. Il convertitore di avviamento è disinserito.
2.13.1 Descrizione delle funzioni
Avviamento
Le grandezze caratteristiche durante l'avviamento sono rappresentate nella figura
seguente. Va osservato che tutte le grandezze sono unificate ai valori nominali.
Figura 2-24
Grandezze caratteristiche all'avviamento di una turbina a gas (SN = 150 MVA;
UN = 10,5 kV; PConvertidore di avviamento = 2,9 MW)
Se si considera la possibilità di un corto circuito nel generatore durante l'avviamento,
è necessaria una protezione di corto circuito su tutto il campo di frequenza.
A questo scopo, offre enormi vantaggi l'adattamento automatico della frequenza di
campionamento (realizzato nel 7UM62) all'attuale frequenza del generatore poiché su
tutto il campo di frequenza è valida la stessa sensibilità. Questo adattamento ha inizio
al passaggio tra 10 Hz e 11 Hz. Tutte le funzioni di protezione di corto circuito quali la
protezione di massima corrente a tempo definito, la protezione di impedenza e la pro-
7UM62 Manuale
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95
2 Funzioni
tezione differenziale sono operative con la stessa sensibilità e la stessa frequenza
nominale.
La protezione di massima corrente d'avviamento è una funzione di protezione di corto
circuito che lavora al di sotto di 10 Hz. Il campo di lavoro è attivo tra 2 e 10 Hz (cambio
nel modo operativo 1). In seguito sono attive le suddette funzioni di protezione di corto
circuito.
Al di sopra di 70 Hz, la funzione è attiva con sensibilità ridotta poiché la protezione, in
questo caso, si trova di nuovo nel modo operativo 0.
Principio di misura
Al di sotto di 10 Hz la protezione lavora nel modo operativo 0. La frequenza di campionamento in questo caso è impostata automaticamente secondo le condizioni nominali (A = 800 Hz nella rete a 50 Hz oppure a 960 Hz nella rete a 60 Hz). Dalle correnti
di fase campionate vengono determinati i valori massimi per mezzo di un algoritmo
speciale. Dopo la conversione in valori proporzionali effettivi ha luogo il confronto con
il valore di soglia impostato.
La logica è riportata nella figura seguente.
Figura 2-25
Diagramma logico della protezione di max. corrente di avviamento
2.13.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La Protezione di massima corrente di avviamento può essere attiva e accessibile solo
quando è stato configurato il parametro 118 O/C STARTUP = Side 1 oppure Side
2. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled.
All'indirizzo 1801 si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare
solamente il comando di scatto (Block relay).
Soglia di intervento
96
Dalla caratteristica dell'avviamento è visibile che le correnti, durante l'avviamento, corrispondono al 20% circa delle correnti nominali. Per questo motivo, la protezione può
essere impostata, in linea di principio, al di sotto della corrente nominale. Come riconoscibile nel diagramma logico, la funzione è bloccata quando ha luogo un passaggio
dal modo operativo 0 a al modo operativo 1. È inoltre necessario prevedere anche un
blocco tramite l'ingresso binario.
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2.13 Protezione di Massima Corrente d'avviamento
La figura seguente mostra un esempio di una valutazione della corrente di corto circuito in presenza di frequenze differenti. In questo caso le correnti di corto circuito
possono essere un multiplo della corrente nominale. Così, sarebbe possibile anche
un'impostazione tramite la corrente nominale e un orientamento sui valori usuali tra
1,2 e 1,4 I/ING.
Figura 2-26
Temporizzazione
Correnti di corto circuito nel generatore durante l'avviamento (generatore: 300
MVA, 15,75 kV, 50 Hz)
La temporizzazione non deve essere coordinata con la rete poiché durante l'avviamento l'interruttore del generatore è aperto. Se possibile, non dovrebbe essere attivo
nessun ritardo poiché, a causa delle basse frequenze, il tempo proprio della funzione
di protezione è più lungo (crf. Capitolo Dati tecnici).
Se si seleziona un'impostazione sensibile, è assolutamente consigliabile programmare un ritardo per evitare scatti intempestivi. Quest'ultimo dovrebbe fare riferimento
alla frequenza inferiore rilevabile di 2 Hz ed essere impostato su 0,5 s.
Coordinamento
della protezione di
corto circuito
La figura seguente mostra l'interazione delle funzioni di protezione di corto circuito,
quali:
• Protezioni di massima corrente di avviamento
• Protezione differenziale
• Gradino I >> come gradino di riserva a partire da 10 Hz
Le soglie di intervento sono valori di orientamento.
La protezione differenziale Idiff e la protezione di massima corrente I>> sono attive a
partire da 10 - 11 Hz circa. Al di sotto di questo campo lavora la protezione di massima
corrente di avviamento IAVV. Questa ha funzione di protezione nel campo delle frequenze più basse.
Si ha così un concetto di protezione di corto circuito completo.
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97
2 Funzioni
Figura 2-27
Campo di lavoro e possibile soglia di avviamento delle funzioni di protezione di
corto circuito
2.13.3 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
1801
O/C STARTUP
1802
STARTUP I>
1803
STARTUP T I>
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Protesione Max.Corrente
d'Avviamento
5A
0.50 .. 100.00 A
6.50 A
Avviamento I>
1A
0.10 .. 20.00 A
1.30 A
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di ritardo I>
2.13.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5571
>BLOCK O/C St
SP
>BLOCCO Protez.Max.Corrente d'Avviamento
5572
O/C Start OFF
OUT
Protez.Max.Corrente d'Avv. è su OFF
5573
O/C Start BLK
OUT
Protez.Max.Corrente d'Avv. è BLOCCATA
5574
O/C Start ACT
OUT
Protez.Max.Corrente d'Avv. è ATTIVA
5575
O/C Start L1 PU
OUT
Max.Corr. d'Avv.: Avviamento Fase L1
5576
O/C Start L2 PU
OUT
Max.Corr. d'Avv.: Avviamento Fase L2
5577
O/C Start L3 PU
OUT
Max.Corr. d'Avv.: Avviamento Fase L3
5578
O/C Start TRIP
OUT
Protez.Max.Corr. d'Avv.: SCATTO
98
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2.14 Protezione differenziale
2.14
Protezione differenziale
La protezione differenziale digitale nel 7UM62 è una protezione di corto circuito rapida
e selettiva per generatori, motori e trasformatori. Ogni singolo tipo di impiego è programmabile in modo da garantire un adattamento ottimale all'oggetto da proteggere.
Il campo di protezione viene limitato selettivamente dai trasformatori amperometrici.
2.14.1 Protezione differenziale
Il trattamento delle grandezze di misura dipende dall'impiego della protezione differenziale. Nel presente capitolo si tratta della funzione della protezione differenziale in
generale indipendentemente dal tipo di oggetto da proteggere. A tale proposito viene
utilizzata una rappresentazione monofase. In seguito verranno illustrate le particolarità dei singoli oggetti di protezione.
2.14.1.1 Descrizione della funzione
Principio
fondamentale
La protezione differenziale si basa su un confronto di corrente e viene pertanto chiamata anche protezione di confronto di corrente. In condizioni normali di funzionamento, la corrente che fluisce nell'oggetto da proteggere è uguale alla corrente in uscita
(corrente Ip, tratteggiata nella fig. seguente).
Se gli avvolgimenti secondari del trasformatore amperometrico W1 e W2 (presupposto che abbiano lo stesso rapporto di trasformazione) vengono collegati a un circuito di
corrente chiuso e se nel collegamento trasversale è operativo un misuratore M, si
riproduce in quest'ultimo la differenza di corrente. In condizioni normali di funzionamento (ad es. condizione di carico), attraverso il misuratore non circola nessuna corrente. In presenza di un guasto nell'oggetto da proteggere, circola nel lato primario la
corrente somma Ip1+Ip2. Le correnti lato secondario I1 e I2 circolano come corrente
somma I1+I2 attraverso il misuratore M. La semplice disposizione riportata nella seguente figura, consente alla protezione di lavorare in modo affidabile in presenza di un
corto circuito nella zona da proteggere (limitazione mediante i trasformatori amperometrici), nella quale scorre una corrente di guasto sufficiente per l'intervento del misuratore M.
Figura 2-28
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Principio fondamentale della protezione differenziale (rappresentazione monofase) (Ipx = Corrente primaria, Ix = Corrente secondaria)
99
2 Funzioni
Stabilizzazione
della corrente
Quando un guasto esterno provoca il passaggio di una forte corrente nella zona protetta, la differenza nella caratteristica magnetica dei TA 1 e 2, in condizioni di saturazione può causare il passaggio di una corrente significativa attraverso l'elemento M. Per
evitare tale reazione indesiderata della protezione viene introdotta una corrente stabilizzante.
Per la stabilizzazione viene utilizzata la somma di |I1| + |I2|. Verrà pertanto definito:
la corrente di scatto oppure la corrente differenziale
= |I1 + I2|
Idiff
e la corrente di stabilizzazione
= |I1| + |I2|
Istab
Idiff è derivata dalla componente fondamentale della corrente ed è quella che genera
lo scatto, mentre Istab ha un effetto contrario.
Per spiegare l'effetto si prenderanno in considerazione tre importanti condizioni di funzionamento con grandezze di misura adattate:
Figura 2-29
Definizioni della corrente
1. Corrente di passaggio con funzionamento in assenza di guasti oppure con guasti
esterni: I2 inverte la propria direzione ovvero cambia il segno, vale a dire I2 = –I1;
inoltre |I2| = |I1|
Idiff = |I1 + I2| = |I1 – I1| = 0
Istab = |I1|+ |I2| = |I1| + |I1| = 2 • |I1|
Nessuno scatto (Idiff); la stabilizzazione (Istab) corrisponde al doppio della corrente
in circolo.
2. Corto circuito interno, alimentazione da entrambi i lati con, ad es., correnti uguali:
Vale quindi I2 = I1; inoltre |I2| = |I1|
Idiff= |I1+ I2| = |I1 + I1| = 2 • |I1|
Istab = |I1|+ |I2| = |I1| + |I1| = 2 • |I1|
Valore di scatto (Idiff) e stabilizzazione (Istab) sono uguali e corrispondono alla corrente di corto circuito totale.
3. Corto circuito interno, alimentazione solo da un lato:
In questo caso vale I2 = 0
Idiff = |I1 + I2| = |I1 – 0| = |I1|
Istab = |I1|+ |I2| = |I1| + 0 = |I1|
Valore di scatto (Idiff) e valore di stabilizzazione (Istab) sono uguali e corrispondono
alla corrente di corto circuito di un lato.
100
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2.14 Protezione differenziale
In presenza di guasti interni si ha, in condizioni ideali, Idiff = Istab. Così, nel diagramma
di scatto, la curva locale dei guasti interni è indicata da una retta con una pendenza di
45° (nella figura seguente la linea tratteggiata).
Figura 2-30
Caratteristica di scatto della protezione differenziale con caratteristica di guasto
Adattamento della
somma dei valori di
misura
Indipendentemente dall'oggetto da proteggere, le correnti nominali dei trasformatori
amperometrici vengono adattate alla sua corrente nominale. Tutte le correnti vengono
quindi riferite all'oggetto da proteggere. A questo scopo vengono immesse nel dispositivo di protezione le grandezze caratteristiche dell'oggetto (potenza apparente, tensione nominale) e le correnti nominali primarie dei trasformatori amperometrici per
ogni lato dell'oggetto da proteggere.
Valutazione delle
grandezze di
misura
I calcoli delle grandezze di misura vengono eseguiti per ogni istante di campionatura
e vengono così determinati i valori istantanei della corrente differenziale e della corrente di stabilizzazione. Dalla corrente differenziale viene determinata la componente
fondamentale mediante un filtro di Fourier. In questo modo vengono smorzate le grandezze perturbatrici e le componenti aperiodiche di corrente continua.
La grandezza di stabilizzazione si calcola da valori medi aritmetici di una grandezza
orientata nella stessa direzione, in modo che l'effetto del fitro sia ridotto. Nelle grandezze perturbatrici e in particolare nelle componenti aperiodiche di corrente continua,
predomina quindi la componente di stabilizzazione rispetto alla corrente differenziale.
Caratteristica di
scatto
In presenza di guasti interni si ha Idiff = Istab. Così, nel diagramma di scatto (cfr. Fig.
seguente), la curva locale dei guasti interni è indicata da una retta con una pendenza
di 45°. La figura seguente mostra la caratteristica di stabilizzazione del 7UM62. Il ramo
a della caratteristica rappresenta la soglia di sensibilità della protezione differenziale
(valore impostato I-DIFF>) e tiene conto delle correnti di disturbo costanti, quali, ad
es., le correnti di magnetizzazione.
Il ramo b errori proporzionali di corrente che derivano da errori di trasformazione dei
TA o dei trasduttori di ingresso dell'apparecchio, da differenze di adattamento o dall'influenza del regolatore di tensione del trasformatore di potenza.
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101
2 Funzioni
Nelle zone ad alta corrente che possono provocare una saturazione dei trasformatori,
il ramo c della caratteristica garantisce una maggiore stabilizzazione.
In presenza di correnti differenziali al di sopra del ramo d ha luogo uno scatto indipendentemente dalla corrente di stabilizzazione e dalla stabilizzazione di armonica.
Questa è quindi la zona del „gradino di scatto rapido IDiff >>“.
L'area della stabilizzazione supplementare è determinata dall'indicatore di saturazione (cfr. sotto "Stabilizzazione supplementare in caso di saturazione del trasformatore
amperometrico".
Le grandezze Idiff e Istab vengono classificate dalla protezione differenziale nella caratteristica di stabilizzazione come riportato nella figura seguente. Se da queste grandezze risulta un punto all'interno della zona di scatto, verrà emesso uno scatto. Se dai rapporti di corrente Idiff /Istab risulta un punto vicino alla caratteristica di guasto (≥9 0 %
della pendenza della caratteristica), la protezione emette uno scatto anche quando le
caratteristiche di scatto sono state aumentate notevolmente dalla stabilizzazione supplementare, dal rilevamento di un avviamento oppure di una corrente continua.
Figura 2-31
Gadino di scatto
rapido IDiff >>
Caratteristica di stabilizzazione della protezione differenziale
Il gradino di scatto IDiff >> ha la funzione di disattivare rapidamente guasti ad alta intensità di corrente. Se la corrente differenziale supera questo valore di soglia IDiff >>
(curva caratteristica d), viene emesso uno scatto indipendentemente dal valore della
corrente di stabilizzazione.
Questo gradino è attivo anche quando, ad es., anche in presenza di una seconda armonica (dovuta a una saturazione del trasformatore amperometrico a causa di una
corrente continua nella corrente di corto circuito), la quale potrebbe vista dalla funzione di stabilizzazione all'inserzione come corrente di magnetizzazione.
Lo scatto rapido lavora sia con la componente fondamentale della corrente differenziale, sia con valori istantanei. L'elaborazione dei valori istantanei garantisce uno
scatto rapido anche quando la componente fondamentale è stata smorzata notevolmente mediante saturazione del trasformatore amperometrico.
Eventuali guasti interni ad alta corrente nel trasformatore protetto, possono essere
eliminati istantaneamente senza considerare le correnti di stabilizzazione quando è
102
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2.14 Protezione differenziale
evidente dal valore di corrente che non si può trattare di un guasto esterno. Si tratta
del caso in cui la corrente di corto circuito è maggiore di 1/uk • IN Trafo.
Stabilizzazione
supplementare in
caso di saturazione
del trasformatore
amperometrico
In presenza di un corto circuito esterno che provoca il passaggio di un'elevata corrente
di corto circuito, si può simulare, mediante saturazione del trasformatore amperometrico (in particolare se i suoi valori nei punti di misura sono notevolmente differenti) una
corrente differenziale di valore considerevole. Se il rapporto Idiff/Istab viene a trovarsi in
un punto all'interno della zona di scatto, un comando di scatto verrebbe emesso se
non fossero prese adeguate precauzioni.
Figura 2-32
Caratteristica di scatto della protezione differenziale con caratteristica di guasto
La protezione di macchina 7UM62 dispone di un rivelatore di saturazione, in grado di
riconoscere tali condizioni e di adottare le rispettive misure di stabilizzazione. Il rivelatore di saturazione valuta il comportamento dinamico della corrente differenziale e
della corrente di stabilizzazione.
La linea tratteggiata nella figura 2-32, mostra l'andamento istantaneo della corrente in
presenza di un guasto esterno con saturazione del trasformatore di un lato.
Subito dopo il verificarsi di un guasto (A) le correnti di corto circuito aumentano dapprima notevolmente e danno luogo a una corrente di stabilizazzione (2 x corrente circolante). Una saturazione presente su un lato (B), genera una corrente differenziale e
indebolisce la corrente di stabilizzazione, in modo che il punto di lavoro Idiff/Istab possa
spostarsi nella zona di scatto (C).
Al contrario, nel caso di un corto circuito interno, il punto di lavoro attraversa subito la
caratteristica di guasto (D), poiché la corrente di stabilizzazione supera di poco la corrente differenziale. Viene quindi riconosciuto un guasto interno non appena il rapporto
Idiff/Istab supera una soglia interna per un tempo minimo preimpostato.
La saturazione del trasformatore amperometrico, nel caso di un guasto esterno, è
quindi caratterizzata, innanzitutto, dalla presenza di una forte corrente di stabilizzazione che attraversa il punto di lavoro nel diagramma a fig. 2-32 ovvero una zona tipica
per un guasto esterno con corrente elevata ("stabilizzazione supplementare"). Questa
zona di stabilizzazione supplementare viene limitata mediante il parametro SLOPE 1
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103
2 Funzioni
e dalla prima retta di salita della caratteristica (con I-ADD ON STAB. e I-ADD ON
STAB.) (cfr. fig. seguente). Il rivelatore di saturazione elabora nel primo quarto di periodo. Se si riscontra la presenza di un guasto esterno, la protezione differenziale viene
bloccata per un tempo regolabile. Il blocco viene soppresso non appena viene stabilito
che il punto di lavoro Idiff/Istab si trova permanentemente (vale a dire per due periodi)
all'interno della zona di scatto. Ciò consente di riconoscere rapidamente eventuali
guasti successivi nella zona da proteggere anche al termine di un corto circuito
esterno con saturazione del trasformatore amperometrico.
Figura 2-33
Stabilizzazione supplementare in caso di saturazione del trasformatore amperometrico
Rilevamento della
stessa componente
Un'ulteriore stabilizzazione ha luogo quando viene simulata una corrente differenziale
a causa di un rapporto transitorio diverso del secondario dei gruppi di di TA. Questo
accade in presenza di corrente a causa di costanti di tempo della corrente continua
nel circuito secondario dei gruppi di TA: le componenti dirette identiche primarie
vengono riprodotte in modo differente nel secondario e comportano quindi la presenza
di una componente diretta nella corrente differenziale. La componente diretta viene rilevata e provoca un breve aumento dei valori di intervento del gradino differenziale.
Stabilizzazione con
armoniche
In particolare all'inserzione di trasformatori si possono generare per breve tempo
elevate correnti di magnetizzazione (correnti di inserzione) che fluiscono e permangono nella zona da proteggere. Esse agiscono quindi come le correnti di guasto che
fluiscono su un lato. Anche nel parallelo di trasformatori oppure nel caso di sovraeccitazione del trasformatore a causa di alta tensione, si possono generare correnti differenziali non desiderate.
La corrente di inserzione può raggiungere un multiplo della corrente nominale ed è
caratterizzata da un tenore relativamente alto della seconda armonica (frequenza
nominale doppia), che viene a mancare quasi completamente nel caso di un corto circuito. Se il tenore della seconda armonica nella corrente differenziale supera quindi
una soglia impostabile, lo scatto viene impedito.
104
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2.14 Protezione differenziale
Figura 2-34
Corrente di inserzione – Esempio di registrazione delle tre correnti lato alta
tensione
Per la stabilizzazione, oltre alla seconda armonica, può essere presa in considerazione nel dispositivo 7UM62 anche un'ulteriore armonica. Vi è possibilità di selezione
tra la terza e la quinta armonica.
Una sovraeccitazione permanente di un trasformatore è caratterizzata da armoniche
dispari. Per la stabilizzazione, in questo caso, sono adatte sia la terza che la quinta
armonica. Poiché nei trasformatori viene spesso eliminata la terza armonica (ad es.
avvolgimento a triangolo), in questo caso viene utilizzata prevalentemente la quinta
armonica.
Anche nei trasformatori di convertitori statici hanno un ruolo le armoniche con numero
dispari, che sono invece assenti in caso di corto circuito interno.
Le correnti differenzali vengono analizzate per determinare il contenuto delle loro armoniche. Per l'analisi della frequenza vengono utilizzati filtri digitali che eseguono
un'analisi Fourier delle correnti differenziali. Non appena le componenti di armonica
superano le soglie impostabili, ha luogo una stabilizzazione dell'analisi delle fasi interessate. Gli algoritmi filtro sono ottimizzati relativamente al loro comportamento transitorio. Ulteriori misure per la stabilizzazione durante condizioni dinamiche sono quindi
superflue.
Per evitare una bassa stabilizzazione non desiderata dovuta alla scomparsa di componenti elevate di armonica all'eliminazione di guasti esterni, la stabilizzazione con armoniche viene mantenuta ancora per due periodi quando la corrente differenziale si
abbassa.
Poiché la stabilizzazione all'inserzione opera individualmente per ogni fase, la protezione è attiva in modo ottimale quando il trasformatore viene commutato su un guasto
monofase, laddove eventualmente in un'altra fase esente da guasti scorre una corrente di inserzione.
In particolare nel caso di trasformatori nuovi è possibile che, all'inserzione, la componente della seconda armonica non superi il valore di soglia in tutte e tre le fasi. Per
evitare uno scatto intempestivo dev'essere attivata la funzione di "blocco incrociato".
Se si riscontra la presenza di una corrente di inserzione in una fase, le altre fasi del
gradino di protezione differenziale I-DIFF> vengono bloccate.
La durata della funzione di "blocco incrociato" può essere limitata a un tempo determinato. Allo scadere di questo tempo non è possibile un ulteriore blocco per la durata
di un guasto in corso; vale a dire che la funzione di blocco incrociato può essere attivata solo una volta e solo per il tempo impostato.
Le ulteriori stabilizzazioni di armonica operano anch'esse separatamente per ogni
fase. Come per la stabilizzazione all'inserzione, è possibile impostare la protezione in
modo che al superamento della componente di armonica ammissibile nella corrente
di una sola fase, vengano bloccate anche le altre fasi del gradino differenziale I-
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105
2 Funzioni
DIFF>. Questa funzione di blocco incrociato della terza oppure della quinta armonica
si effettua come per la seconda armonica.
Aumento del valore
di intervento
all'avviamento
Come ulteriore sicurezza, per prevenire funzioni indesiderate all'inserzione di un
oggetto di protezione precedentemente privo di corrente, si può utilizzare la funzione
di aumento della soglia di intervento all'avviamento. Quando la corrente di stabilizzazione di una fase scende al di sotto di un valore impostabile I-REST. STARTUP viene
attivata la funzione di aumento della soglia di intervento I-REST. STARTUP. In condizioni normali di esercizio, il valore della corrente di stabilizzazione è due volte maggiore del valore della corrente in circolo. Il passaggio al di sotto di tale valore rappresenta quindi un criterio per rilevare che l'oggetto da proteggere non è energizzato. La
soglia di intervento I-DIFF viene pertanto aumentata di un fattore impostabile (cfr.
fig. seguente) e dello stesso valore si spostano anche gli altri rami del gradino Idiff.
Questo avviene dividendo la corrente DIFF della rispettiva fase per il fattore STARTFACTOR prima del controllo della caratteristica. In questo caso la corrente differenziale
per la registrazione del guasto, la corrente di apertura etc., restano invariate.
Il ritorno della corrente di stabilizzazione è il riferimento per l'avviamento. Dopo un
tempo impostabile T START MAX, l'aumento della caratteristica viene annullato.
Figura 2-35
Avviamento,
ricaduta
Aumento della soglia di intervento del gradino IDIFF> v
Di regola, la protezione differenziale non richiede un "avviamento" poiché l'identificazione del guasto e la condizione di scatto sono identiche. Come tutte le apparecchiature
SIPROTEC 4, anche la protezione differenziale nel 7UM62 dispone comunque di un
avviamento, che rappresenta un punto di partenza per una serie di attività successive.
L'avviamento stabilisce l'inizio di un guasto. Ciò è necessario per la creazione di protocolli di guasto e per la registrazione dei valori di guasto. L'avviamento controlla
anche i cicli interni delle funzioni in caso di guasti sia interni che esterni (quali, ad es.,
azioni necessarie del rivelatore di saturazione).
Un avviamento viene riconosciuto non appena la componente fondamentale della corrente differenziale raggiunge l' 85% del valore impostato oppure quando la corrente di
stabilizzazione arriva all'85% nella zona della stabilizzazione supplementare (cfr. fig.
seguente). Anche l'intervento del gradino di scatto rapido per cortocircuiti ad alta corrente, genera un segnale di avviamento.
106
7UM62 Manuale
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2.14 Protezione differenziale
Figura 2-36
Avviamento della protezione differenziale
Se una stabilizzazione viene avviata a causa di un'armonica di valore elevato, viene
prima eseguita l'analisi delle armoniche (un periodo circa), per verificare, se necessario, le condizioni di stabilizzazione. In caso contrario il comando di scatto viene
emesso non appena sono soddisfatte le condizioni di scatto (zona tratteggiata nella
figura 2-31).
Per casi particolari, il comando di scatto può essere temporizzato.
La figura seguente mostra il diagramma semplificato della logica di scatto.
Viene riconosciuta una ricaduta quando, per due periodi, non è più presente un avviamento, vale a dire che la corrente differenziale è scesa sotto il 70% del valore impostato e anche le ulteriori condizioni di avviamento non sono più soddisfatte.
Se non viene emesso un comando di scatto, il guasto termina con la ricaduta.
Se invece si era generato un comando di scatto, esso viene mantenuto per la durata
minima del comando impostata nei dati generali del dispositivo per tutte le funzioni di
protezione (cfr. anche par. P.System Data 1).
Nota
Le particolarità della protezione differenziale dei singoli oggetti di protezione sono descritte in un altro capitolo.
7UM62 Manuale
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107
2 Funzioni
Figura 2-37
Diagramma della logica di scatto nella protezione differenziale
2.14.1.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
108
La protezione differenziale può essere attiva e accessibile solo se per questa funzione
è stato selezionato il tipo di oggetto da proteggere durante la programmazione delle
funzioni di protezione (par. 2.4, indirizzo 120, DIFF. PROT. = Generator/Motor
oppure 3 phase transf.). Sono disponibili solo i parametri attinenti a tale funzione,
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2.14 Protezione differenziale
tutti gli altri parametri non vengono visualizzati. Se non si vuole utilizzare la funzione
selezionare Disabled. All'indirizzo 2001 DIFF. PROT. si può attivare (ON) e disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block
relay).
Nota
Allo stato di fornitura la protezione differenziale è disinserita. Il motivo di ciò è che la
protezione non può essere utilizzata senza aver prima impostato correttamente
almeno il gruppo di trasformazione e i valori di adattamento. Senza queste impostazioni possono avere luogo reazioni impreviste del dispositivo (ad es. uno scatto)!
La corrente nominale primaria Ip, w dei trasformatori amperometrici utilizzati, dovrebbe
essere, di regola, maggiore della corrente nominale IN, Oggetto dell'oggetto da proteggere. Tenendo quindi conto del limite superiore della zona lineare del dispositivo di
protezione 7UM62 di 20 • IN va rispettata almeno la seguente condizione:
Ip, w > 0,75 • IN, oggetto
Altri parametri
Nota
Le indicazioni relative all'impostazione di ulteriori parametri sono riportate di seguito
nei relativi paragrafi dei rispettivi oggetti da proteggere.
2.14.1.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
2001
DIFF. PROT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione differenziale
2005
INC.CHAR.START
OFF
ON
OFF
Aumento car.di scatto durante avviamento
2006
INRUSH 2.HARM.
OFF
ON
ON
Inserz. con stabilizz. per I di 2 Armonica
2007
RESTR. n.HARM.
OFF
3. Harmonic
5. Harmonic
OFF
Stabilizz. per I di (n-th) Armonica
2021
I-DIFF>
0.05 .. 2.00 I/InO
0.20 I/InO
Avviamento Valore Corrente Differenz.
2026A
T I-DIFF>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
T I-DIFF> Tempo di ritardo
2031
I-DIFF>>
0.5 .. 12.0 I/InO; ∞
7.5 I/InO
Avv.Valore max. Corrente Differenz.
2036A
T I-DIFF>>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
T I-DIFF>> Tempo di ritardo
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2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
2041A
SLOPE 1
0.10 .. 0.50
0.25
Pendenza 1 della Caratter. di
Scatto
2042A
BASE POINT 1
0.00 .. 2.00 I/InO
0.00 I/InO
Punto base per pendenza 1 della
caratt.
2043A
SLOPE 2
0.25 .. 0.95
0.50
Pendenza 2 della Caratter. di
Scatto
2044A
BASE POINT 2
0.00 .. 10.00 I/InO
2.50 I/InO
Punto Base per Pendenza 2 della
Carat.
2051A
I-REST. STARTUP
0.00 .. 2.00 I/InO
0.10 I/InO
Corr. stabilizzante per rilev. avviamento
2052A
START-FACTOR
1.0 .. 2.0
1.0
Fattore per aumento Caratter.all'avviam.
2053
T START MAX
0.0 .. 180.0 sec
5.0 sec
Tempo d'avviamento max. consentito
2061A
I-ADD ON STAB.
2.00 .. 15.00 I/InO
4.00 I/InO
Avviam. per aggiunta di stabilizzazione
2062A
T ADD ON-STAB.
2 .. 250 Cycle; ∞
15 Cycle
Durata dell' aggiunta di stabilizzazione
2063A
CROSSB. ADD ON
2 .. 1000 Cycle; 0; ∞
15 Cycle
Tempo di Blocco Incrociato per
aggiunta di stabilizzazione
2071
2. HARMONIC
10 .. 80 %
15 %
2a Armonica contenuta in I-DIFF
2072A
CROSSB. 2. HARM
2 .. 1000 Cycle; 0; ∞
3 Cycle
Tempo per Blocco Incrociato 2a
Armonica
2076
n. HARMONIC
10 .. 80 %
30 %
Valore di n-Armonica in I DIFF.
2077A
CROSSB. n.HARM
2 .. 1000 Cycle; 0; ∞
0 Cycle
n-Armonica :Tempo per Blocco Incrociato
2078A
IDIFFmax n.HM
0.5 .. 12.0 I/InO
1.5 I/InO
Limite max I Diff per arm n. nella
stab,
2.14.1.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5603
>Diff BLOCK
SP
>BLOCCO Protezione Differenziale
5615
Diff OFF
OUT
Protezione Differenziale è su OFF
5616
Diff BLOCKED
OUT
Protezione Differenziale e' BLOCCATA
5617
Diff ACTIVE
OUT
Protezione Differenziale e' ATTIVA
5620
Diff Adap.fact.
OUT
Diff: Fattore d'adatt. TA Sfavorevole
5631
Diff picked up
OUT
Avviamento Protezione Differenziale
5644
Diff 2.Harm L1
OUT
Diff.: Bloccata da 2a Armonica L1
5645
Diff 2.Harm L2
OUT
Diff.: Bloccata da 2a Armonica L2
5646
Diff 2.Harm L3
OUT
Diff.: Bloccata da 2a Armonica L3
5647
Diff n.Harm L1
OUT
Diff.: Bloccata da n. Armonica L1
5648
Diff n.Harm L2
OUT
Diff.: Bloccata da n. Armonica L2
5649
Diff n.Harm L3
OUT
Diff.: Bloccata da n. Armonica L3
110
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.14 Protezione differenziale
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5651
Diff Bl. exF.L1
OUT
Prot Diff.: Bloccata da Guasto Ext. L1
5652
Diff Bl. exF.L2
OUT
Prot Diff.: Bloccata da Guasto Ext. L2
5653
Diff Bl. exF.L3
OUT
Prot Diff.: Bloccata da Guasto Ext. L3
5657
DiffCrosBlk2HM
OUT
Diff.: Bocco incrociato da 2a Armonica
5658
DiffCrosBlknHM
OUT
Diff.: Bocco incrociato da n. Armonica
5660
DiffCrosBlk exF
OUT
Diff: Crossblock da guasto esterno
5662
Block Iflt.L1
OUT
Prot Diff.: Bloccata da guasto TA L1
5663
Block Iflt.L2
OUT
Prot Diff.: Bloccata da guasto TA L2
5664
Block Iflt.L3
OUT
Prot Diff.: Bloccata da guasto TA L3
5666
Diff in.char.L1
OUT
Diff.:Aumento della Caratt. Fase L1
5667
Diff in.char.L2
OUT
Diff.:Aumento della Caratt. Fase L2
5668
Diff in.char.L3
OUT
Diff.:Aumento della Caratt. Fase L3
5671
Diff TRIP
OUT
SCATTO Protezione Differenziale
5672
Diff TRIP L1
OUT
Protezione Differenziale: SCATTO L1
5673
Diff TRIP L2
OUT
Protezione Differenziale: SCATTO L2
5674
Diff TRIP L3
OUT
Protezione Differenziale: SCATTO L3
5681
Diff> L1
OUT
Prot.Diff.:IDIFF> L1(senza T di Ritar.)
5682
Diff> L2
OUT
Prot.Diff.:IDIFF> L2(senza T di Ritar.)
5683
Diff> L3
OUT
Prot.Diff.:IDIFF> L3(senza T di Ritar.)
5684
Diff>> L1
OUT
Prot.Diff.:IDIFF>> L1(senza T di Ritar.)
5685
Diff>> L2
OUT
Prot.Diff.:IDIFF>> L2(senza T di Ritar.)
5686
Diff>> L3
OUT
Prot.Diff.:IDIFF>> L3(senza T di Ritar.)
5691
Diff> TRIP
OUT
Prot.Diff.: SCATTO da IDIFF>
5692
Diff>> TRIP
OUT
Prot.Diff.: SCATTO da IDIFF>
5701
Diff L1:
VI
Diff.:Corrente in Fase L1 allo Scatto
5702
Diff L2:
VI
Diff.:Corrente in Fase L2 allo Scatto
5703
Diff L3:
VI
Diff.:Corrente in Fase L3 allo scatto
5704
Res L1:
VI
Corr. Stabiliz. in Fase L1 allo Scatto
5705
Res L2:
VI
Corr. Stabiliz. in Fase L2 allo Scatto
5706
Res L3:
VI
Corr. Stabiliz. in Fase L3 allo Scatto
5713
Diff CT-S1:
VI
Prot. Diff.: Fattore Adattam. TA lato 1
5714
Diff CT-S2:
VI
Prot. Diff.: Fattore Adattam. TA lato 2
5742
Diff DC L1
OUT
Diff: DC L1
5743
Diff DC L2
OUT
Diff: DC L2
5744
Diff DC L3
OUT
Diff: DC L3
5745
Diff DC InCha
OUT
Diff: Increm. della caratt. di fase (DC)
2.14.2 Protezione differenziale per generatori e motori
Di seguito vengono descritte le particolarità degli oggetti da proteggere generatore e
motore.
7UM62 Manuale
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111
2 Funzioni
2.14.2.1 Descrizione delle funzioni
Definizione e
adattamento delle
grandezze di
misura
La protezione differenziale nel 7UM62 può essere utilizzata come protezione differenziale longitudinale oppure trasversale. Questo tipo di impiego si differenzia solo per la
definizione delle correnti di misura e per la delimitazione della zona di protezione.
Poiché nella protezione differenziale la direzione della corrente nell'oggetto da proteggere viene definita positiva, risultano le definizioni riportate nella figura seguente. La
zona di protezione è limitata dai trasformatori amperometrici lato centro stella e dai
trasformatori lato morsetti. La protezione differenziale nel 7UM62 riferisce tutte le correnti alla corrente nominale dell'oggetto da proteggere. A questo scopo vengono
immesse nel dispositivo di protezione le grandezze caratteristiche dell'oggetto (potenza apparente, tensione nominale) e le correnti nominali primarie dei trasformatori amperometrici. L'adattamento del grandezze di misura è limitato quindi a fattori per i
valori della corrente.
I guasti nelle vicinanze di un generatore hanno, a causa delle componenti prevalententemente induttive, costanti di tempo della corrente continua relativamente grandi
che provocano una magnetizzazione dei trasformatori amperometrici. Ciò va tenuto in
considerazione per la progettazione dei trasformatori amperometrici (cfr. par. 2.14.4).
Figura 2-38
Definizione della direzione della corrente nella protezione differenziale longitudinale
Per l'impiego come protezione differenziale trasversale esiste una particolarità. Per
questo caso, la definizione delle correnti di misura è rappresentata nella figura seguente.
Nella protezione differenziale trasversale la zona di protezione verso la rete è limitata
dal parallelo delle rispettive linee. Una corrente differenziale circola sempre ed esclusivamente quando le correnti nelle linee parallele sono differenti. Questo fenomeno
indica la presenza di una corrente di guasto in una linea.
Poiché in questo caso, in condizioni di funzionamento normale, tutte le correnti fluiscono all'interno dell'oggetto di protezione, vale a dire inversamente rispetto alle altre
applicazioni, viene impostata, per un gruppo di trasformatori amperometrici, la polarità
"errata", come decritto al paragrafo 2.5.1 al punto „Collegamento dei trasformatori
amperometrici“.
112
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.14 Protezione differenziale
Figura 2-39
Definizione della direzione della corrente nella protezione differenziale
trasversale
I trasformatori amperometrici definiscono i limiti di sensibilità anche per i motori. In un
motore asincrono l'avviamento dello stesso può avvenire in differenti modi e può generare elevate correnti differenziali (cfr. anche titolo al lato "Aumento della soglia di intervento all'avviamento").
2.14.2.2 Indicazioni per l'impostazione
Presupposti
Presupposto per il funzionamento del dispositivo come protezione differenziale generatore oppure motore è l'impostazione all'indirizzo 120 DIFF. PROT. = Generator/Motor.
Un'impostazione importante è rappresentata dalla posizione dei centri stella dei trasfromatori amperometrici su entrambi i lato dell'oggetto di protezione (indirizzi 201
STRPNT->OBJ S1 per lato 1 e 210 STRPNT->OBJ S2 per lato 2, cfr. par. P.System
Data 1).
Vengono inoltre richiesti i dati nominali (SN GEN/MOTOR, UN GEN/MOTOR) della macchina
da proteggere così come le correnti nominali primarie e secondarie dei trasformatori
amperometrici principali su entrambi i lati. I valori di taratura si riferiscono a questi dati
che vengono anche utilizzati per la determinazione dei valori di misura primari.
L'indicazione del trattamento del centro stella di entrambi i lati è importante per la supervisione dei valori di misura ed è già avvenuta, durante la programmazione, agli indirizzi 242 STARPNT SIDE 1 e 244 STARPNT SIDE 2 (cfr. par. 2.5.1).
Aumento del valore
di intervento
all'avviamento
Come ulteriore sicurezza, per prevenire eventuali interventi intempestivi all'inserzione
di un oggetto precedentemente privo di corrente, si può attivare la funzione di
aumento della soglia di intervento all'avviamento all'indirizzo 2005
INC.CHAR.START. Alla consegna, questa funzione è disattivata (OFF).
I parametri associati sono disponibili agli indirizzi 2051, 2052 e 2053. Con 2051 IREST. STARTUP viene impostata la soglia di intervento per il riconoscimento di un
avviamento. L'impostazione I/InO = 0 disattiva la funzione. START-FACTOR consente
di definire il fattore di aumento delle soglie di intervento all'avviamento. Per la protezione di generatori e motori si consiglia di impostare all'indirizzo 2052 START-FACTOR
= 2.0.
Caratteristica di
scatto
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I parametri della caratteristica di scatto vengono impostati agli indirizzi 2021 - 2044.
Il significato dei parametri è riportato a fig. 2-40. I numeri riportati nei rami della caratteristica indicano gli indirizzi dei parametri.
113
2 Funzioni
L'indirizzo 2021 I-DIFF> è la soglia di intervento della corrente differenziale. La
soglia è riferita alla corrente nominale del generatore oppure del motore. Per generatori e motori si consiglia un'impostazione tra 0,1 e 0,2.
Oltre alla soglia di intervento I-DIFF> è disponibile anche una seconda soglia. Al superamento di questa soglia (2031 I-DIFF>>) indipendentemente dalla grandezza
della corrente di stabilizzazione, viene emesso uno scatto (gradino di scatto rapido
non stabilizzato). Questo gradino dev'essere impostato su un valore più alto di IDIFF>. Consiglio: impostazione mediante il valore stazionario della corrente di corto
circuito transitoria, ovvero:
Con i valori per xd’ tra 0,15 e 0,35 si ottengono i valori di taratura per I-DIFF>> approssimativamente di (3 a 7) • IN, Generatore.
La caratteristica di scatto è costituita da due ulteriori rami. L'indirizzo 2041 SLOPE 1
definisce la pendenza del primo ramo, il cui punto di base viene stabilito mediante il
parametro 2042 BASE POINT 1. Questo ramo tiene conto delle correnti indirette proporzionali alla corrente. Si tratta prevalentemente di errori nel rapporto di trasformazione dei trasformatori amperometrici principali e di dei trasduttori di ingresso. Per trasformatori amperometrici identici il valore preimpostato può essere abbassato da 0,25
a 0,15.
Il secondo ramo comporta una maggiore stabilizzazione in presenza di correnti elevate, nelle quali si può presentare una saturazione del trasformatore amperometrico.
Il suo punto base viene impostato all'indirizzo 2044 BASE POINT 2. La pendenza
viene impostata all'indirizzo 2043 SLOPE 2. Con l'ausilio di questo ramo della caratterisitca si può influenzare la stabilità in caso di saturazione del trasformatore amperometrico. Una maggiore pendenza indica una maggiore stabilizzazione. Il valore preimpostato 0,5 ha dato finora un buon risultato.
Figura 2-40
114
Parametri determinanti per la forma della caratteristica di scatto
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2.14 Protezione differenziale
Stabilizzazione
supplementare in
caso di saturazione
del trasformatore
amperometrico
Nell'ambito di correnti molto alte in circolo, in presenza di un corto circuito esterno, si
attiva una stabilizzazione supplementare che viene impostata all'indirizzo 2061 IADD ON STAB. (stabilizzazione di saturazione). Va osservato che la corrente di stabilizzazione è la somma delle correntiche fluiscono e defluiscono nella zona di protezione e che il suo valore è quindi due volte maggiore della corrente in circolo. Il valore
preimpostato 4.00 I/InO andrebbe quindi mantenuto. La durata massima della stabilizzazione supplementare viene impostata all'indirizzo 2062 T ADD ON-STAB. in
multipli di un periodo. Questo tempo rappresenta la durata massima del blocco all'uscita dalla zona di stabilizzazione supplementare nel caso di guasti interni ad alta corrente. L'impostazione dipende, tra l'altro, dal tempo di apertura della protezione collegata a monte. Il valore preimpostato 15 cicli ha dato finora un buon risultato.
Tempi di ritardo
In speciali casi di impego può risultare vantaggioso ritardare lo scatto della protezione
differenziale con un gradino di tempo supplementare. Il tempo di ritardo 2026 T IDIFF> viene avviato al rilevamento di un guasto interno nel motore oppure nel generatore. 2036 T I-DIFF>> rappresenta il ritardo del gradino di scatto I-DIFF>>. Per
ogni gradino differenziale e per ogni fase è disponibile rispettivamente un gradino di
tempo proprio. Il ritardo di ricaduta è accoppiato alla durata del comando di scatto min.
valida per tutte le funzioni di protezione.
Tutti i tempi impostati sono temporizzazioni supplementari che non comprendono i
tempi di risposta interna (tempo di misura, tempo di ricaduta).
2.14.3 Protezione differenziale per trasformatori
Nei trasformatori agiscono differenti fattori che possono produrre correnti differenziali
anche in condizioni di funzionamento normale.
2.14.3.1 Descrizione della funzione
Adattamento errato
dei trasformatori
amperometrici
È possibile che i trasformatori amperometrici vengano adattati alla corrente nominale
del trasformatore in modi errati. In questo caso risulta un errore che genera una corrente differenziale.
Regolatore di
tensione del
trasformatore
Quando è presente un regolatore di tensione, modificando il rapporto di trasformazione per adattare la tensione, si genera un errore nei TA che causano così la circolazione di una corrente differenziale.
Corrente di
inserzione
All'inserzione di un trasformatore si possono generare, per breve tempo, elevate correnti di magnetizzazione (correnti di inserzione) che fluiscono e permangono nella
zona da proteggere. Esse agiscono quindi come le correnti di guasto che fluiscono su
un lato.
La corrente di inserzione può raggiungere un multiplo della corrente nominale ed è
caratterizzata da un tenore relativamente alto della seconda armonica (frequenza
nominale doppia), che viene a mancare quasi completamente nel caso di un corto circuito.
Sovraeccitazione
(Massimo flusso)
Se un trasformatore opera con una tensione troppo alta, si producono correnti di magnetizzazione più alte a causa della caratteristica di magnetizzazione non lineare.
Queste producono un'ulteriore corrente differenziale.
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115
2 Funzioni
Gruppo di
trasformazione
(Gruppo vettoriale)
A seconda dell'impiego, i trasformatori funzionano con gruppi di trasformazione differenti che causano uno spostamento dell'angolo di fase tra lato primario e lato secondario. Tale spostamento di fase, qualora non venisse corretto, provocherebbe una corrente differenziale.
Di seguito vengono descritti i principali blocchi di funzioni della protezione differenzale, con l'ausilo dei quali si possono controllare le grandezze di influenza sopra
citate.
Adattamento della
somma dei valori di
misura
Le correnti digitalizzate vengono convertite rispettivamente nella corrente nominale
del trasformatore. A questo proposito vengono immessi nella protezione i dati nominali del trasformatore (potenza nominale apparente, tensioni nominali e correnti nominali primarie dei trasformatori amperometrici) e da questi viene calcolato un fattore di
correzione kw in base alla formula seguente:
con
Ip, w
corrente nominale primaria del trasformatore amperometrico
IN,Ogg.
corrente nominale primaria dell'oggetto da proteggere
SN
Potenza nominale apparente dell'oggetto da proteggere
UN
Tensione nominale
kw
Fattore di correzione
Tale correzione viene eseguita per ogni lato dell'oggetto da proteggere.
Inserito il gruppo di trasformazione, il dispositivo è in grado di eseguire il confronto di
corrente sulla base di regole prestabilite.
Adattamento del
gruppo vettoriale
I trasformatori di blocco sono spesso realizzati con collegamento a stella-triangolo. Il
collegamento a triangolo si trova al lato generatore. Per consentire un impiego universale del 7UM62, il software è stato realizzato per tutti i gruppi di trasformazione possibili. Il principio fondamentale della correzione numerica dei gruppi viene spiegato
sull'esempio di un trasformatore Y(N)d5.
Il lato di alta tensione è realizzato con collegamento a stella, il lato di bassa tensione
con collegamento a triangolo. La trasformazione delle fasi corrisponde a n • 30°
(ovvero 5 • 30° = 150°). Il sistema di riferimento è in questo caso il lato 1 (lato alta tensione). La correzione del gruppo vettoriale esegue una trasformazione delle correnti
dal lato 1 al lato 2.
Centro stella non
collegato a terra
116
La seguente figura illustra il gruppo di trasformazione, la rappresentazione vettoriale
di correnti che fluiscono simmetricamente nonché la regola di trasformazione, nel
caso di un centro stella non collegato a terra.
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2.14 Protezione differenziale
Figura 2-41
Adattamento del gruppo di trasformazione sull'esempio di un trasformatore Yd5
(senza messa a terra del centro stella)
Sottraendo nel lato 2 le correnti IL3 – IL1, si ottiene la corrente IA, rivolta nella stessa
direzione di IA nel lato 1. Moltiplicando per 1/√3 si esegue l'adattamento del valore.
La matrice descrive la trasformazione per tutte e tre le fasi.
Centro stella
trasformatore
collegato a terra
La figura seguente mostra un esempio per il gruppo di trasformazione YNd5 con
centro stella collegato a terra sul alto Y.
In questo caso le correnti omopolari (di sequenza zero) vengono eliminate. Sul lato
destro della figura seguente le correnti omopolari sono eliminate automaticamente
dalla differenza tra le correnti che si crea, poichè in un trasformatore non possono esistere correnti omopolari al di fuori dell'avvolgimento a triangolo. Sul lato sinistro
l'eliminazione della corrente omopolare risulta dall'equazione della matrice, ad es.,
1
/3 • (2 IL1 – 1 IL2 – 1 IL3) = 1/3 • (3 IL1 – IL1 – IL2 – IL3) = 1/3 • (3 IL1 – 3 I0) = (IL1 – I0).
Mediante l'eliminazione della corrente omopolare, le correnti di guasto che in seguito
a una messa a terra nella zona protetta (centro stella trasformatore oppure trasformatore di terra) circolano nella rete attraverso i trasformatori amperometrici anche in
presenza di corto circuiti, possono essere rese innocue senza particolari provvedimenti esterni.
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117
2 Funzioni
Figura 2-42
Adattamento del gruppo di trasformazione sull'esempio di un trasformatore
Y(N) d5 (con centro stella collegato a terra)
Nell'esempio seguente, a sinistra si genera una corrente omopolare in caso di guasto,
a destra tale corrente è assente. Un confronto delle correnti senza eliminazione della
corrente omopolare avrebbe come conseguenza un risultato errato (corrente differenziale nonostante la presenza di un guasto esterno). Per questo la corrente omopolare
sul lato 1 dev'essere eliminata. La corrente omopolare viene sottratta dalle correnti di
fase. Il calcolo da eseguire è riportato nella matrice di sinistra a fig.2-42.
Figura 2-43
Esempio di corto circuito a terra al di fuori del trasformatore con distribuzione di
corrente
2.14.3.2 Indicazioni per l'impostazione
Presupposti
Presupposto per il funzionamento del dispositivo come protezione differenziale del
trasformatore è l'impostazione all'indirizzo 120 DIFF. PROT. = 3 phase transf..
Per assicurare la corretta polarità durante la formazione della corrente differenziale
dev'essere indicata la polarizzazione dei trasformatori amperometrici. Quest'ultima è
già stata indicata durante la configurazione mediante indicazione dalla posizione dei
centri stella dei trasformatori amperometrici su entrambi i lati del trasformatore (indirizzi 201 STRPNT->OBJ S1 per lato 1 e 210 STRPNT->OBJ S2 per lato 2, cfr. par.
P.System Data 1).
118
7UM62 Manuale
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2.14 Protezione differenziale
Duante la configurazione sono stati inoltre richiesti i dati nominali (SN TRAFO, UN AVVOLG
S1, UN AVVOLG S2) di entrambi i lati del trasformatore così come le correnti nominali primarie e secondarie dei trasformatori amperometrici principali su entrambi i lati. I valori
di taratura si riferiscono a questi dati che vengono anche utilizzati per la determinazione dei valori di misura primari.
L'indicazione del trattamento del centro stella di entrambi i lati è importante per l'eliminazione della corrente omopolare e per la supervisione dei valori di misura (supervisione sommatoria correnti) ed è già avvenuta, durante la programmazione, agli indirizzi 242 STARPNT SIDE 1 e 244 STARPNT SIDE 2 (cfr. par. 2.5.1).
Adattamento del
valore e del gruppo
di trasformazione
Come protezione del trasformatore, il dispositivo 7UM62 determina automaticamente
dai dati nominali del trasformatore da proteggere le formule di adattamento della corrente necessarie per il gruppo di trasformazione e per le diverse correnti nominali
dell'avvolgimento. Le correnti vengono convertite in modo che la sensibilità della protezione si riferisca sempre alla potenza nominale apparente del trasformatore. In generale, per l'adattamento del gruppo di trasformazione non sono necessari adattamenti
manuali né trasformazioni delle correnti nominali.
A questo scopo il dispositivo necessita per ogni avvolgimento i dati
• della potenza nominale apparente SN in MVA (vedi sopra),
• della tensione nominale UN in kV (vedi sopra)
• della caratteristica del gruppo vettoriale,
• della corrente nominale dei trasformatori amperometrici in A (vedi sopra).
L'avvolgimento 1 è definito come avvolgimento di riferimento e non richiede pertanto
una caratteristica, gli altri avvolgimenti sono riferiti all'avvolgimento 1.
Come avvolgimento di riferimento viene considerato, in generale, l'avvolgimento di
alta tensione. Se si seleziona un altro avvolgimento come avvolgimento di riferimento,
va osservato che la caratteristica del gruppo di trasformazione varia: Dy5, ad es., visto
dal lato Y diventa quindi Yd7.
Se l'avvolgimento del trasformatore ha un campo di regolazione (presenza di un variatore di tensione), comeUN dell'avvolgimento non viene utilizzata la tensione nominale effettiva ma la tensione corrispondente alla corrente media, corrispondente al relativo valore di tensione regolato.
Se l'impostazione della protezione viene effettuata esclusivamente in grandezze secondarie (ad es. a causa della presenza di trasformatori di adattamento esterni), i parametri dei dati del trasformatore possono essere lasciati nella posizione originaria. Per
la preimpostazione dei dati del trasformatore, nel dispositivo viene eseguito l'adattamento 1: 1 senza spostamento di fase.
Trattamento della
corrente omopolare
7UM62 Manuale
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Il trattamento dei centri stella dell'avvolgimento risulta irrilevante nella misura in cui la
corrente omopolare nel dispositivo viene eliminata. In questo modo le correnti di
guasto che, in seguito a una messa a terra nella zona protetta (centro stella trasformatore oppure trasformatore di terra), circolano nella rete attraverso i trasformatori amperometrici anche in presenza di corto circuiti, possono essere rese innocue senza
particolari provvedimenti esterni. L'eliminazione viene effettuata con l'impostazione
NEUTRO S* = collegato a terra (cfr. fig. „Adattamento del gruppo di trasformazi-
119
2 Funzioni
one con centro stella collegato a terra“ nella descrizione del funzionamento del presente capitolo).
In reti isolate oppure compensate, si può rinunciare all'eliminazione della corrente
omopolare solo se il centro stella dell'avvolgimento del trasformatore protetto non ha
nessun tipo di collegamento a terra, neanche tramite la bobina di Petersen o per
mezzo di un limitatore di sovratensioni! In caso di doppio guasto a terra con un punto
base nella zona di protezione, il trasformatore viene sempre disinserito, indipendentemente da un'eventuale priorità del doppio guasto a terra (cfr. titolo al lato„Centro
stella non collegato a terra“ e fig. „Adattamento del gruppo di trasformazione sull'esempio di un trasformatore Y(N) d5 senza messa a terra del centro stella“).
Aumento del valore
di intervento
all'avviamento
Come ulteriore sicurezza, per prevenire eventuali interventi intempestivi all'inserzione
di un oggetto precedentemente privo di corrente, si può attivare la funzione di
aumento della soglia di intervento all'avviamento all'indirizzo 2005
INC.CHAR.START. Poiché questa possibilità è prevista in particolare per la protezione di generatori e motori, la preimpostazione alla selezione dell'oggetto di protezione
2Avvolg.Trasf. è regolata originariamente su OFF.
I parametri associati sono disponibili agli indirizzi 2051, 2052 e 2053. Con 2051 IREST. STARTUP viene impostata la soglia di intervento per il riconoscimento di un
avviamento. L'impostazione I/InO = 0 disattiva la funzione. START-FACTOR consente
di definire il fattore di aumento delle soglie di intervento all'avviamento. Per la protezione di un trasformatore si consiglia di mantenere il valore preimpostato all'indirizzo
2052 START-FACTOR = 1.0. Un aumento a 2.0 è consigliato in caso di collegamento
di carichi esterni, quali motori e trasformatori. A causa delle grandi costanti di tempo,
in caso di trasformatori amperometrici differenti, il ramo b della caratteristica può
essere superato per breve tempo.
Stabilizzazione con
armoniche
La stabilizzazione all'inserzione del dispositivo può essere attivata e disattivata all'indirizzo 2006 INRUSH 2.HARM.. Essa si basa sulla valutazione della seconda armonica presente nella corrente di inserzione. Alla consegna è impostato un rapporto
I2fN/IfN del 15 %, che andrebbe, di regola, accettato senza variazioni. La componente
necessaria per la stabilizzazione invece è parametrizzabile. Per poter eseguire una
maggiore stabilizzazione in casi eccezionali con condizioni di inserzione particolarmente sfavorevoli, si può impostare un valore più basso all'indirizzo 2071 2. HARMONIC.
Blocco incrociato
La stabilizzazione all'inserzione può essere ampliata con la funzione di "blocco incrociato". Ciò significa che al superamento della componente di armonica in una fase,
vengono bloccate tutte e tre le fasi del gradinoIDIFF>. Il tempo successivo al superamento della soglia di corrente differenziale che si deve attivare per questo blocco incrociato, viene impostato all'indirizzo 2072 CROSSB. 2. HARM. L'impostazione va
eseguita in multipli di un periodo. Il valore 0 può far scattare la protezione quando il
trasformatore chiuso in presenza di un guasto monofase, anche se in un'altra fase
circola una corrente di inserzione. Con l'impostazione ∞ la funzione di „blocco incrociato“ è sempre attiva. La durata da impostare per il blocco viene stabilita alla messa in
esercizio. Il valore preimpostato 3 ha dato un buon risultato.
Per la stabilizzazione, oltre alla seconda armonica, può essere presa in considerazione nel dispositivo 7UM62 anche un'ulteriore armonica (armonica n-te). All'indirizzo
2007 RESTR. n.HARM. tale stabilizzazione può essere disattivata oppure può
essere selezionata l'armonica. Vi è possibilità di selezione tra la terza e la quinta armonica.
120
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2.14 Protezione differenziale
Una sovraeccitazione permanente di un trasformatore è caratterizzata da armoniche
dispari. Per la stabilizzazione, in questo caso, sono adatte sia la terza che la quinta
armonica. Poiché nei trasformatori viene spesso eliminata la terza armonica (ad es.
avvolgimento a triangolo), nella maggior parte dei casi viene utilizzata la quinta armonica.
Anche nei trasformatori di convertitori statici hanno un ruolo le armoniche con numero
dispari, che sono invece assenti in caso di corto circuito interno.
La percentuale di armonica che provoca il blocco della protezione differenziale viene
impostata all'indirizzo2076 n. HARMONIC. In caso di impiego della quinta armonica
come stabilizzazione di sovraeccitazione si imposta generalmente il30 % (preimpostazione).
La stabilizzazione di armonica opera individualmente per ogni fase. Come per la stabilizzazione all'inserzione, è possibile impostare la protezione in modo che al superamento della componente di armonica ammissibile nella corrente di una sola fase,
vengano bloccate anche le altre fasi del gradino differenziale IDIFF> (cosiddetta funzione di "blocco incrociato"). Il tempo successivo al superamento della soglia di corrente differenziale che si deve attivare per questo blocco incrociato, viene impostato
all'indirizzo 2077 CROSSB. n.HARM. L'impostazione va eseguita in multipli di un periodo. Il valore 0 Cycle (preimpostazione) può far scattare la protezione quando il trasformatore viene chiuso in presenza di un guasto monofase, anche se in un'altra è presente una maggiore percentuale di armonica. Con l'impostazione ∞ la funzione di
„blocco incrociato“ è sempre attiva.
Se la corrente differenziale supera un multiplo della corrente nominale del trasformatore, predefinito all'indirizzo 2078 IDIFFmax n.HM la stabilizzazione mediante l'armonica n-te non ha più luogo.
Caratteristica di
scatto
I parametri della caratteristica di scatto vengono impostati agli indirizzi 2021 - 2044.
Il significato dei parametri è riportato nella figura seguente. I numeri riportati nei rami
della caratteristica indicano gli indirizzi dei parametri.
L'indirizzo 2021 I-DIFF> è la soglia di intervento della corrente differenziale. Questa
è la corrente totale che circola nella zona di protezione durante un corto circuito, indipendentemente dalla sua distribuzione sull'avvolgimento del trasformatore protetto.
La soglia è riferita alla corrente nominale corrispondente alla potenza nominale apparente del trasformatore. Il valore di taratura per i trasformatori varierà tra 0,2 e 0,4.
Durante la messa in esercizio va verificato che il valore della soglia di intervento selezionata sia almeno il doppio del valore della corrente differenziale stazionaria presente durante l'esercizio.
Oltre alla soglia di intervento I-DIFF> è disponibile anche una seconda soglia. Al superamento di questa soglia (2031 I-DIFF>>) indipendentemente dalla grandezza
della corrente di stabilizzazione, viene emesso uno scatto (gradino di scatto rapido
non stabilizzato). Questo gradino dev'essere impostato su un valore più alto di IDIFF>. Valore indicativo: maggiore del reciproco della tensione di corto circuito relativa del trasformatore 1/uk per corrente nominale del trasformatore.
La caratteristica di scatto è costituita da due ulteriori rami (cfr. fig. seguente). L'indirizzo 2041 SLOPE 1 definisce la pendenza del primo ramo, il cui punto di base viene
stabilito mediante il parametro 2042 BASE POINT 1. Questo ramo tiene conto delle
correnti indirette proporzionali alla corrente. Si tratta prevalentemente di errori nel rapporto di trasmissione dei trasformatori amperometrici principali così come particolarmante di correnti differenziali presenti nelle posizioni finali del regolatore di tensione
a causa di un eventuale campo di regolazione del trasformatore. Questo ramo della
caratteristica delimita la zona di stabilizzazione. La preimpostazione 0,25 dovrebbe ri-
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121
2 Funzioni
sultare sufficiente in caso di campi di regolazione fino a 20 %. Per campi di regolazione maggiori, dev'essere impostato un valore più alto.
Figura 2-44
Parametri determinanti per la forma della caratteristica di scatto
Il secondo ramo comporta una maggiore stabilizzazione in presenza di correnti elevate, nelle quali si può presentare una saturazione del trasformatore amperometrico.
Il suo punto base viene impostato all'indirizzo 2044 BASE POINT 2 e si riferice alla
corrente nominale del trasformatore. La pendenza viene impostata all'indirizzo 2043
SLOPE 2. Con l'ausilio di questo ramo della caratterisitca si può influenzare la stabilità
in caso di saturazione del trasformatore amperometrico. Una maggiore pendenza
indica una maggiore stabilizzazione.
Stabilizzazione
supplementare in
caso di saturazione
del trasformatore
amperometrico
Nell'ambito di correnti molto alte in circolo, in presenza di un corto circuito esterno, si
attiva una stabilizzazione supplementare che viene impostata all'indirizzo 2061 IADD ON STAB. (stabilizzazione di saturazione). Va osservato che la corrente di stabilizzazione è la somma delle correnti nell'avvolgimento e che il suo valore è quindi
due volte maggiore della corrente in circolo. Il valore preimpostato 4.00 I/InO andrebbe quindi mantenuto. La durata massima della stabilizazzione supplementare viene
impostata all'indirizzo 2062 T ADD ON-STAB. in multipli di un periodo. Questo tempo
rappresenta la durata massima del blocco all'uscita dalla zona di stabilizzazione supplementare nel caso di guasti interni ad alta corrente. L'impostazione dipende, tra l'altro, dal tempo di apertura della protezione collegata a monte. Il valore preimpostato
15 cicli ha dato finora un buon risultato.
Tempi di ritardo
In speciali casi di impego può risultare vantaggioso ritardare lo scatto della protezione
differenziale con un gradino di tempo supplementare. Il tempo di ritardo 2026 T IDIFF> viene avviato al rilevamento di un guasto interno nel trasformatore. 2036 T IDIFF>> rappresenta il ritardo del gradino di scatto 2031 I-DIFF>>. Per ogni gradino
differenziale e per ogni fase è disponibile rispettivamente un gradino di tempo proprio.
Il ritardo di ricaduta è accoppiato con la durata del comando di scatto min. valida per
tutte le funzioni di protezione. Tutti i tempi impostati sono temporizzazioni supplemen-
122
7UM62 Manuale
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2.14 Protezione differenziale
tari che non comprendono i tempi di risposta interna (tempo di misura, tempo di
ricaduta).
2.14.4 Requisiti dei trasformatori amperometrici
I requisiti richiesti per i trasformatori amperometrici vengono stabiliti dalla funzione di
protezione differenziale. A questo scopo, il gradino di scatto rapido (IDiff >>) controlla
in modo sicuro i corto circuiti interni ad alta intensità di corrente mediante il calcolo dei
valori istantanei. La corrente nominale primaria del trasformatore viene stabilita
secondo il metodo comunemente utilizzato. Tale corrente dev'essere selezionata ≥
alla corrente nominale dell'oggetto da proteggere.
2.14.4.1 Descrizione della funzione
Consigli di
configurazione
Il corto circuito esterno stabilisce i requisiti dei trasformatori amperometrici a causa
della possibile corrente continua. A questo proposito, il tempo in assenza di saturazione nel caso di una corrente di cortocircuito in circolo dovrebbe essere almeno di
5 ms. Le seguenti tabelle riportano i consigli per la configurazione. A questo scopo si
è tenuto conto delle norme IEC 60044-1 e 60044-6. Per la conversione dei valori richiesti in tensioni di saturazione (al ginocchio della curva) vengono indicate le equazioni
necessarie nella tabella 2-7.
Tabella 2-5
Coefficienti di massima corrente
Coefficienti di massima corrente di eser- Coefficienti di massima corrente nominale
cizio richiesti
risultanti
con
Ktd
fattore di dimensionamento transitorio
IpSC
corrente di corto circuito primaria simmetrica
IpN
corrente nominale primaria del trasformatore
RBC
impedenza collegata
RBN
impedenza nominale
RCt
impedenza interna
Tabella 2-6
Requisiti dei trasformatori
Trasformatore
fattore di dimensionamento ≥ 4
transitorio Ktd
con τN ≤ 100 ms
Generatore
> (4 - 5) con τN > 100 ms
corrente di corto circuito
simmetrica IpSC
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123
2 Funzioni
Trasformatore
Generatore
Esempio
uk = 0,1
n’ > 40
xd’’ = 0,12
n’ > (34 - 42)
Nota:
utilizzare in generale trasformatori identici
Potenza ≥ 10 e 15 VA
Osservare impedenza interna
Esempio trasformatore di rete: Esempio:
IN, G ca. 1000 - 2000 A
10P10 10 e 15 VA
5P15 15 VA
(IsN = 1 A oppure 5 A)
(IsN = 1 A oppure 5 A)
IN, G > 5000 A
5P20 30 VA
(IsN = 1 A oppure 5 A)
con
Tabella 2-7
uk
Tensione di corto circuito
xd’’
Reattanza longitudinale subtransitoria
IsN
corrente nominale secondaria trasformatore amperometrico
τN
costante di tempo della rete
Tensioni di saturazione
IEC
British Standard
ANSI
con
124
U
tensione di saturazione
n
coefficiente di massima corrente nominale
IsN
corrente nominale secondaria trasformatore
RBN
impedenza nominale
RCt
impedenza interna
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2.15 Protezione di Terra Ristretta
2.15
Protezione di Terra Ristretta
La protezione di terra ristretta rileva corto circuiti di terra in generatori e trasformatori
con centro stella collegato a terra tramite resistenza ohmica di basso valore o tramite
collegamento rigido. Questa protezione è selettiva e più sensibile della classica protezione differenziale (cfr. par 2.14.1).
La funzione di protezione viene utilizzata, tra l'altro, quando più generatori sono collegati a una sbarra collettrice e un generatore è collegato a terra tramite resistenza
ohmica di basso valore. Un'ulteriore applicazione è quella dell'avvolgimento del trasformatore collegato a stella.
Per altri impieghi, quali autotrasformatore, trasformatore di terra e induttanze shunt si
consiglia, in alternativa, il dispositivo di protezione 7UT612.
Nel caso di una messa a terra di generatori altamente resistiva viene impiegata la protezione di guasto a terra (par. 2.28).
2.15.1 Descrizione della funzione
Varianti di
collegamento
Come rappresentato nella figura seguente, sono possibili due realizzazioni tipiche.
Nel collegamento 1, la corrente omopolare viene calcolata dalle correnti di fase misurate e la corrente di neutro viene misurata direttamente. Questa applicazione è la realizzazione per trasformatori e per un generatore collegato direttamente a terra (a
bassa resistenza ohmicha).
Nel collegamento 2 entrambe le correnti omopolari vengono calcolate dalle rispettive
correnti di fase misurate. L'oggetto da proteggere si trova tra i trasformatori amperometrici. Il metodo di misura va applicato in caso di generatori con collegamento su
sbarra quando più generatori sono alimentati dalla sbarra e un generatore qualsiasi è
collegato a terra.
Figura 2-45
Principio di misura
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Varianti di collegamento protezione terra ristretta
I due tipi di realizzazione della protezione di terra ristretta si distinguono esclusivamente per il rilevamento della corrente omopolare. Questo è riportato nella figura seguente. Qui viene anche indicata la definizione della direzione della corrente. In gene-
125
2 Funzioni
rale è valida la definizione: la direzione delle frecce di conteggio è positiva rispetto
all'oggetto da proteggere.
Figura 2-46
Collegamento e definizione indicatori di corrente
In entrambi i principi, dalle correnti rivolte verso il lato linea (nel 7UM62 sempre il lato
1 di collegamento) vengono addizionate geometricamente le correnti di fase dalle
quali risulta quindi la corrente omopolare. La regola per il calcolo del lato 1 è la seguente:
3I01 = IL1S1 + IL2S1 + IL3S1
Per la seconda corrente omopolare esistono due possibilità di rilevamento:
la corrente di centro stella viene misurata direttamente mediante l'ingresso IEE2 (ISt =
IEE2) oppure viene calcolata dai trasformatori amperometrici lato centro stella (nel
7UM62 sempre il lato 2). Le formule sono:
3I02 = ISt = IEE2
oppure
3I02 = IL1S2 + IL2S2 + IL3S2
In presenza di un corto circuito nella zona protetta circola in ogni caso una corrente di
centro stella ISt e/o una corrente omopolare attraverso i trasformatori amperometrici
del lato 2 (3I02). In funzione delle condizioni di messa a terra della rete, una corrente
di terra (3I01) può alimentare il punto di guasto (freccia tratteggiata) anche attraverso
i trasformatori amperometrici. Mediante la definizione della direzione della corrente, la
corrente omopolare 3I01 è comunque piò meno in fase con la corrente di centro stella.
In presenza di un cortocircuito al di fuori della zona protetta (cfr. fig, seguente, guasto
in pos. 2) circola comunque una corrente di centro stella ISt, oppure una corrente
omopolare attraverso i trasformatori amperometrici del lato 2 (3I02) nonché una corrente omopolare attraverso i trasformatori amperometrici del lato 1 (3I01). La corrente
omopolare deve avere lo stesso valore in tutti e tre i punti di misura. Poiché la direzione della corrente nell'oggetto protetto viene definita come positiva, la corrente
omopolare che circola sul lato 1 (3I01) è in controfase rispetto alla corrente di centro
stella ISt e alla corrente omopolare calcolata del lato 2 (3I02).
126
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2.15 Protezione di Terra Ristretta
Figura 2-47
Esempio di un corto circuito esterno
Quando un guasto esterno fase-fase genera una forte corrente che scorre nella zona
protetta, differenze nelle caratteristiche magnetiche dei TA di fase in condizioni di saturazione possono generare delle correnti significative che simulano una corrente di
terra nella zona protetta Per evitare scatti intempestivi vanno così adottate le adeguate misure. Lo stesso è possibile quando vengono collegati, ad es., grandi carichi con
elevata componente induttiva (e con essa grandi costanti di tempo), quali motori e
trasformatori.
A questo proposito la protezione di terra ristretta dispone di numerose funzioni di stabilizzazione che si differenziano di gran lunga dai metodi comuni di stabilizzazione (cfr.
titolo "Misure di stabilizzazione").
Valutazione delle
grandezze di
misura
La protezione di terra ristretta confronta la componente fondamentale delle correnti
omopolari di entrambi i lati (3I01 e 3I02) e calcola quindi la corrente differenziale e la
corrente di stabilizzazione.
I0-Diff = | 3I01 + 3I02 |
I0-Stab = | 3I01 | + | 3I02 |
A seconda dell'applicazione, la corrente 3I02 può essere rapprentata da una corrente
omopolare del lato 1 calcolata oppure dalla corrente di centro stellaISt misurata direttamente.
In assenza di guasti e con trasformatori ideali, le correnti omopolari sono nulle e, con
esse, anche la corrente differenziale e la corrente di stabilizzazione. Per eliminare l'influenza di errori dei TA è stata effettuata la stabilizzazione mediante la caratteristica
(cfr. fig. seguente).
Nel caso di un corto circuito esterno, la corrente differenziale è nulla o di basso valore
e la corrente di stabilizzazione è due volte maggiore della corrente di guasto. Le grandezze di misura si trovano nel campo di stabilizzazione. Un corto circuito di terra interno, invece, da origine a una corrente differenziale e a una corrente di stabilizzazione dello stesso valore. A questo punto ci si trova nella zona di scatto (lungo la linea
tratteggiata).
La soglia di intervento viene impostata mediante il gradino I-REF>.
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127
2 Funzioni
Figura 2-48
Caratteristica di scatto e di stabilizzazione
Per le applicazioni nelle quali la corrente di centro stella viene misurata direttamente
(ad es. protezione di terra ristretta per trasformatori), la stessa viene utilizzata
nell'analisi della caratteristica di intervento. In questo modo, la stabilizzazione viene
eseguita anche per problemi al trasformatore amperometrico - riproduzione errata
della corrente di terra del trasformatore di corrente di fase lato 1. Anche la corrente di
centro stella deve avere superato la corrente di intervento I-REF>.
Per stabilizzare correnti nominali primarie diverse dei trasformatori amperometrici, le
correnti vengono adattate alle correnti nominali dell'oggetto da proteggere.
Misure di
stabilizzazione
Lo scopo della protezione di terra ristretta è il rilevamento di guasti a debole corrente.
Per questo è richiesta un'impostazione sensibile. Un fonte significativo di errori della
funzione protettiva è la differenza nella caratteristica magnetica dei TA di fase. IFattori
da considerare sono le differenti caratteristiche di trasformazione delle componenti
continue e il comportamento in condizioni di saturazione.
Scatti intempestivi dovuti a guasti esterni devono essere evitati.
Una regola fondamentale è l'impiego di trasformatori di corrente di fase bilanciati l'uno
con l'altro in modo che la loro corrente di guasto (corrente omopolare risultante) sia
minima in condizioni stazionarie.
128
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2.15 Protezione di Terra Ristretta
Ulteriori misure di stabilizzazione sono:
• valutazione supplementare della corrente di centro stella (cfr. anche sopra)
Solo in presenza di un guasto di terra scorre attraverso il TA di centrostella una corrente di guasto. Questo aiuta ad evitare scatti intempestivi dovuti ad errori di traformazione dei TA di fase. Tale misura ha effetto anche in presenza di corto circuiti che
non interessano la terra. Presupposto per questa misura è l'utilizzo di un trasformatore di corrente di centro stella. Nella maggior parte dei generatori con collegamento su sbarra questa applicazione non è possibile.
• Valutazione della direzione della corrente omopolare
Compito di questa supervisione è quello di evitare scatti intempestivi in presenza di
corto circuiti esterni che interessano anche i circuiti di terra. A questo scopo viene
valutata la direzione della corrente omopolare. In base alla definizione, in condizioni
ideali, le correnti devono essere in fase nel caso di un corto circuito di terra interno
e in opposizione di fase nel caso di un corto circuito di terra esterno. L'angolo limite
è 90°. Come riportato nella seguente figura, la supervisione è suddivisa in due
zone. In condizioni regolari ha luogo un'immediata abilitazione (zona I) oppure un
blocco (zona III). Nella zona II viene eseguita la ripetizione della misura e viene successivamente presa una decisione. Se le correnti omopolari sono troppo piccole
(zona IV), il criterio di direzione non ha effetto e in questo caso si ipotizza 0° .
Figura 2-49
Zone di lavoro del criterio di direzione
• Supervisione della corrente di linea
Per escludere scatti intempestivi in presenza di corto circuiti esterni in seguito a una
saturazione del trasforamtore amperometrico, la funzione di protezione viene bloccata al superamento di un determinato valore di corrente di linea. A questo scopo
vengono controllate le correnti di linea sul lato 1. Quando una corrente di linea
supera il valore di soglia, il blocco è attivo. Quest'ultimo non comporta svantaggi
poiché i guasti ad alta corrente vengono controllati da altre funzioni di protezione,
quali la protezione differenziale, la protezione di impedenza e la protezione di
massima corrente.
• Supervisione della tensione omopolare
Se a causa del collegamento di carichi, i trasformatori amperometrici riproducono
correnti omopolare al lato secondario e la corrente di centro stella non viene utilizzata direttamente, allora andrebbe utilizzata la tensione omopolare come principio
di supervisione. Tale tensione esegue la stabilizzazione anche in presenza di corto
circuiti senza intervento di terra. Dalle tensioni fase-terra viene calcolata la tensione
omopolare. La presenza di una tensione omopolare ha come conseguenza la generazione di un segnale di abilitazione.
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129
2 Funzioni
Logica
Il collegamento di tutti i segnali e dei principali parametri di configurazione così come
i messaggi generati, sono rappresentati nel seguente diagramma logico (fig. ). La funzione può essere bloccata mediante l'ingresso „>BLOCK REF“. Questo ingresso consente di bloccare ulteriori funzioni, anche in caso di impiego della logica CFC, quando,
ad es., la tensione omopolare misurata dev'essere misurata mediante l'ingresso UE.
Ciò è necessario per il collegamento degli ingressi di tensione a un trasformatore voltmetrico in collegamento a triangolo aperto.
Nella seguente figura sono riconoscibili il blocco della corrente di linea e l'abilitazione
mediante la tensione omopolare calcolata. Segue la supervisione della caratteristica
di stabilizzazione con la possibile interrogazione ulteriore della corrente di centro
stella e l'abilitazione dell'angolo. Se tutte le condizioni sono soddisfatte avviene l'avviamento della protezione di terra ristretta. Di regola il seguente elemento temporizzatoreT I-REF> è impostato sullo zero.
Figura 2-50
Diagramma logico della protezione di terra ristretta
con
1) Applicazione per generatori:
Applicazione per trasformatore:
130
ILxSm sempre il lato 1
ILxSm secondo l'assegnazione ai lati
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2.15 Protezione di Terra Ristretta
2.15.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
Presupposto per il funzionamento del dispositivo come protezione di terra ristretta, è
la corretta selezione in funzione del tipo di applicazione, durante la programmazione
delle funzioni dell'unità (par. 2.4) all'indirizzo121 REF PROT.. Per il generatore vi è
possibilità di scelta tra corrente di centro stella misurata direttamente tramite IEE2
(Gen. with IEE2) e corrente calcolata (Gen. w. 3I0-S2). Per il trasformatore
viene sempre utilizzata la corrente omopolare misurata direttamente. È comunque
possibile selezionare l'associazione ai lati (Transformer S1 oppure Transformer
S2).
Nei dati impianto 1 devono essere effettuate le impostazioni necessarie. Queste sono
necessarie per la definizione delle norme e della direzione (cfr. anche par. 2.5 e
2.14.1). Se si utilizza l'ingresso IEE2 devono essere comunicati alla protezione, il rapporto di trasformazione (Prim./Sec.) del trasformatore di centro stella e il morsetto del
collegamento del trasformatore amperometrico lato terra dell'ingresso IEE2 (cfr. spiegazione al par. 2.5).
Nota
Se si utilizza l'ingresso IEE2, va osservato che si tratta di un ingresso di corrente sensibile. L'ampiezza di corrente viene limitata approssimativamente a √2 1,6 A. Per il
trasformatore di corrente di centro stella dev'essere utilizzata una corrente nominale
secondaria di 1 A. In caso di impiego di un trasformatore amperometrico a 5 A, selezionare un rapporto di trasformazione adeguato (preferibilmente fattore 5).
All'indirizzo 2101 REF PROT. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Nota
Alla fornitura, la protezione di terra ristretta è regolata su OFF. Il motivo di ciò è che la
protezione non può essere utilizzata senza aver prima impostato correttamente
almeno la disposizione e la polarità dei trasformatori amperometrici. Senza queste impostazioni possono avere luogo reazioni impreviste del dispositivo (anche uno scatto)!
Soglie di intervento
Per la sensibilità della protezione è determinante l'impostazione I-REF> (indirizzo
2110). Si tratta della corrente di corto circuito che fluisce attraverso l'alimentazione
del centro stella dell'oggetto protetto (trasformatore, generatore) e, se è il caso, anche
della rete. Durante l'impostazione va tenuto conto anche del caso non favorevole
ovvero dell'alimentazione di guasto da un solo lato. Il valore di corrente da impostare
si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto e del lato da proteggere. Il limite
di sensibilità viene prescritto, di regola, dai trasformatori. Può essere utilizzato un
valore di impostazione tra 0,1 e 0,15 I/InO.
Per la caratteristica di stabilizzazione possono essere utilizzate le impostazioni di fabbrica. Un'eventuale modifica può essere effettuata con il programma di comando
DIGSI. I parametri avanzati (Advanced-Parameter) descrivono la pendenza della caratteristica (2113 SLOPE) e il suo punto base (2114 BASE POINT).
Per la stabilizzazione della funzione di protezione, all'indirizzo 2102 si può impostare
il blocco mediante la corrente di fase (REF I> BLOCK). La soglia di intervento non
dovrebbe avere un valore superiore al doppio valore della corrente nominale. Per la
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131
2 Funzioni
messa a terra del neutro a bassa resistenza ohmica vale la formula approssimativa:
corrente nominale + corrente di terra risultante dalla resistenza del centro stella.
L'abilitazione della tensione omopolare dipende dal campo operativo della funzione
protettiva. Il 95% dell'avvolgimento dello statore del generatore è un buon valore. Per
questo motivo il valore del lato secondario è stato impostato a 5,0 V (2103 REF
U0>RELEASE). Se non si vuole utilizzare la funzione di abilitazione della tensione
omopolare, questa dev'essere impostata a 0,0 V.
Nota
Per la funzione di protezione, la tensione omopolare calcolata dalle tensioni di faseterra è stata moltiplicata per v3 e corrisponde quindi alla tensione di un avvolgimento
a triangolo aperto.
Per l'abilitazione dell'angolo e, se necessario, per la successiva valutazione della corrente di centro stella misurata direttamente, non è necessaria nessuna impostazione.
Per particolari impieghi, può risultare vantaggioso ritardare il comando di scatto della
protezione. A questo scopo si può impostare un ulteriore temporizzazione supplementare (indirizzo 2112 T I-REF>). Normalmente questo tempo viene fissato a zero. Una
durata minima del comando, è stata impostata in comune per tutte le funzioni di protezione (cfr. par. 2.5.1, „Durata del comando“).
2.15.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
2101
REF PROT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protez.Guasto a Terra Ristretto
2102
REF I> BLOCK
1.0 .. 2.5 I/InO
1.5 I/InO
Terra Ristretta Blocco Corrente
2103
REF U0>RELEASE
1.0 .. 100.0 V; 0
5.0 V
Terra Ristretta Rlascio VO>
2110
I-REF>
0.05 .. 2.00 I/InO
0.10 I/InO
I>Guasto a Terra Ristretto Avviamento
2112
T I-REF>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
T I-Guas.Terra Ristr. Tempo di
Ritardo
2113A
SLOPE
0.00 .. 0.95
0.25
Pend. Caratter.I> Guasto a
Ter.Ristr.
2114A
BASE POINT
0.00 .. 2.00 I/InO
0.00 I/InO
Punto base per pendenza della
caratter.
132
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2.15 Protezione di Terra Ristretta
2.15.4 Informazioni
N°
5803
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
>BLOCK REF
SP
>BLOCCO Prot.GuastoTerra Ristretta
5811
REF OFF
OUT
GuastoTerra Ristretta è su OFF
5812
REF BLOCKED
OUT
GuastoTerra Ristretta è BLOCCATA
5813
REF ACTIVE
OUT
GuastoTerra Ristretta è ATTIVA
5817
REF picked up
OUT
Prot.Terra Ristretta Avviata
5821
REF TRIP
OUT
SCATTO Prot.Terra Ristretta
5833
REF CTstar:
VI
Terra Rist.:Fatt.Adattam.centrostella TA
5836
REF Adap.fact.
OUT
Terra Rist.:Fatt. Adattam.Sfavorevole TA
5837
REF CT-S1:
VI
Terra Rist.:Fattore Adattam. TA lato 1
5838
REF CT-S2:
VI
Terra Rist.:Fattore Adattam. TA lato 2
5840
REF I> blocked
OUT
Terra Rist e' Bloccata da Corr. di Fase
5841
REF U0> releas.
OUT
Rilascio Terra Rist. da U0>
5845
I-REF> pickup
OUT
I>Guasto a Terra Ristretto Avviamento
5846
REF char.pickup
OUT
REF characteristic picked up
5847
I0-Diff:
VI
I0 Diff. allo Scatto Terra Ristretta
5848
I0-Res:
VI
I0 Stab. allo Scatto Terra Ristretta
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133
2 Funzioni
2.16
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
La protezione di sottoeccitazione (detta anche perdita di campo) protegge una
macchina sincrona da un funzionamento asincrono e da un surrisicaldamento locale
nel rotore, in caso di malfunzionamento nel sistema di eccitazione. Essa assicura, inoltre, la stabilità della rete, che potrebbe essere minacciata da una perdita di eccitazione di grandi macchine sincrone.
2.16.1 Descrizione della funzione
Determinazione
della
sottoeccitazione
Per la determinazione della sottoeccitazione si stabilisce con le tre fasi di corrente e
le tre fasi tensione un criterio per la supervisione del circuito statorico. Allo stesso
modo, con la tensione di eccitazione messa a disposizione mediante il convertitore di
misura MU3, si ottiene un criterio per la supervisione del circuito rotorico.
Nel criterio di controllo per il circuito statorico si calcola l'ammettenza partendo dalle
componenti dirette di corrente e tensione. Nel piano dell'ammettenza, il limite di stabilità della macchina è indipendente dalla tensione; in questo modo la caratteristica
della protezione può essere correttamente adattata alla caratteristica di stabilità della
macchina. Con la determinazione della componente diretta, la protezione lavora correttamente anche durante guasti asimmetrici interni o esterni alla macchina.
Caratteristiche
La figura seguente indica il diagramma di funzione di una macchina sincrona in un
piano di ammettenza (P/V2; –Q/V2) con un limite statico di stabilità che taglia l'asse
reattivo vicino al valore 1/Xd (valore reciproco della reattanza longitudinale sincrona).
Figura 2-51
Diagramma di ammettenza di un turbogeneratore
La protezione di sottoeccitazione nel 7UM62 offre tre caratteristiche indipendenti che
possono essere combinate liberamente. In questo modo, ad esempio, la caratteristica
di stabilità della macchina può essere rappresentata mediante due caratteristiche parziali con tempi di ritardo uguali (T C 1 = T C 2), come indicato nella figura seguente.
Le curve caratteristiche parziali sono caratterizzate dalle rispettive distanze dal punto
zero (1/xd C.1) und (1/xd C.2), così come dagli angoli di inclinazione α1 e α2.
Se la caratteristica risultante (1/xd Kl.1)/α1; (1/xd Kl.2)/α2 viene superata (nella seguente figura, lato sinistro), viene emesso un comando di allarme o di scatto con un
134
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2.16 Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
tempo di ritardo (ad es. 10 s). Il tempo di ritardo è necessario per dare la possibilità al
regolatore di tensione di aumentare la tensione di eccitazione.
Figura 2-52
Criterio statorico: caratteristica di avviamento nel diagramma di ammettenza
Un'ulteriore caratteristica (1/xd Kl.3) /α3 può essere adattata alla caratteristica dinamica di stabilità della macchina sincrona. Se questa caratteristica viene oltrepassata, la
macchina si trova in uno stato di funzionamento instabile e, in questo caso, deve
essere disinserita rapidamente (gradino T CHAR 3).
Controllo della
tensione di
eccitazione
A causa di guasti nel regolatore di tensione oppure per una perdita della tensione di
eccitazione, la macchina può essere disconnessa con un tempo di ritardo breve
(gradino T SHRT Uex<, ad es. 1,5 s). A questo scopo si dovrà comunicare al dispositivo, mediante un ingresso binario, la caduta di tensione di eccitazione, oppure
quest'ultima dovrà essere addotta tramite l'ingresso di misura MU3 e un partitore di
tensione, se all'indirizzo 3012 EXCIT. VOLT. è stato attivato il controllo della tensione di eccitazione mediante convertitore di misura ON.
Se il valore è al di sotto di una tensione di eccitazione minima impostabile 3013
Uexcit. < viene emesso un comando di scatto rapido.
In sostituzione del controllo della tensione di eccitazione, oppure in aggiunta a questo,
si può accoppiare il segnale di un controllo esterno della tensione di eccitazione
tramite un ingresso binario. Anche in questo caso viene emesso un comando di scatto
rapido quando viene segnalata una caduta dell'eccitazione.
Filtro passabasso
Poiché alla tensione continua di eccitazione possono essere sovrapposte forti armoniche (ad es. tramite un sistema a tiristore), in caso di alimentazione della tensione di
eccitazione mediante convertitore di misura, oltre al filtro digitale integrato, è previsto,
sulla scheda C-I/O-6, un ulteriore filtro passabasso analogico. Questo consente di at-
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135
2 Funzioni
tenuare i multipli della frequenza di campionatura che non possono essere soppressi
in modo efficace dal filtro analogico. La posizione dei ponti a innesto necessari per l'attivazione di questo filtro è descritta al capitolo "Montaggio e messa in esercizio". Allo
stato di fornitura del dispositivo il filtro è attivato. La posizione dei ponti e l'impostazione del parametro TRANSDUCER 3 TRANSDUCER 3 (cfr. Dati dell'impianto, Par. 2.5.1)
devono corrispondere. Se questo non avviene, viene emesso un allarme e il dispositivo è in avaria e non è pronto per il funzionamento.
Blocco di
sottotensione
Per la determinazione dell'ammettenza è richiesto un valore minimo della tensione di
misura. In caso di guasti rapidi (corto circuito) o di caduta della tensione statorica, la
protezione viene bloccata per mezzo di un'unità integrata di supervisione della tensione alternata, la cui soglia di intervento 3014 Umin, allo stato di fornitura del dispositivo, è preimpostata su 25 V. Il valore del parametro si riferisce a grandezze concatenate (tensione fase-fase).
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di sottoeccitazione.
Figura 2-53
136
Diagramma logico della protezione di sottoeccitazione
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2.16 Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
2.16.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di sottoeccitazione può essere attiva e disponibile solo se questa funzione è stata parametrizzata nella configurazione delle funzioni protettive (paragrafo
2.4, indirizzo 130) UNDEREXCIT. = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione
selezionare Disabled. All'indirizzo 3001 UNDEREXCIT. si può attivare (ON) e disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block
relay).
Un ulteriore presupposto per la parametrizzazione della protezione di sottoeccitazione
è la corretta immissione dei dati dell'impianto conformemente al par.2.5.
Le caratteristiche di scatto della protezione di sottoeccitazione sono definite come
linee rette nel diagramma di ammettenza e si distinguono per la loro componente
dell'ammettenza 1/xd (= distanza dalla coordinata) e per il loro angolo di inclinazione
α. Le rette (1/xd C.1)/α1 caratteristica 1) e (1/xd C.2)/α2 (caratteristica 2) determinano
il limite di sottoeccitazione statico (cfr. fig. seguente). (1/xd C.1) corrisponde al valore
reciproco della reattanza diretta sincrona
Se il regolatore di tensione della macchina sincrona dispone di un limitatore di sottoeccitazione, si impostano le caratteristiche statiche in modo che il limitatore possa funzionare prima che venga raggiunta la caratteristica 1 (cfr. Fig. 2-56).
Figura 2-54
Caratteristiche del limitatore di sottoeccitazione nel diagramma
dell'ammettenza
Valori delle curve
caratteristiche
Se il diagramma di potenza del generatore (cfr. Fig. seguente), nella forma di rappresentazione preferenziale (ascissa = potenza reattiva positiva; ordinata = potenza
attiva positiva), viene trasformato nel diagramma di ammettenza (divisione per U2), la
caratteristica di scatto può essere adattata direttamente alla caratteristica di stabilità
della macchina. Se si dividono i valori assiali per la potenza nominale apparente, si
ottiene il diagramma del generatore in per unit (corrisponde a una rappresentazione
per unit del diagramma di ammettenza).
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137
2 Funzioni
Figura 2-55
Diagramma di potenza di un generatore a poli salienti in per unit
I parametri di impostazione primari possono essere letti direttamente dal diagramma.
Per l'impostazione nella protezione si devono convertire i valori relativi. La stessa
formula matematica può essere utilizzata se l'impostazione della protezione dovrà
essere effettuata con la reattanza diretta sincrona.
con
xdsec
Reattanza relativa diretta sincrona secondaria
xdMacch
Reattanza relativa diretta sincrona della macchina
INMacch
Corrente nominale della macchina
UNMacch
Tensione nominale della macchina
UN Trasf. prim
Tensione nominale primaria dei trasformatori voltmetrici
IN Trasf. prim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
Invece di 1/xdMacch si può utilizzare, in forma approssimata, anche il valore IK0/IN (con
IK0 = corrente di corto circuito con eccitazione a vuoto).
138
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2.16 Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
sempio di regolazione:
Macchina
UIN Macchina
= 6,3 kV
IN Macchina
= SN/√3 UN = 5270 kVA/√3 • 6,3 kV = 483 A
xd Macch
= 2,47
(ottenuto dai dati del produttore della macchina a fig.
2-55)
Trasformatore IN Trasf. prim
amperometrico
= 500 A
Trasformatore
voltmetrico
= 6,3 kV
UN Trasf. prim
Moltiplicando questo valore con un fattore di sicurezza di 1,05 circa, si ottiene il valore
1/xd CHAR. 1 all'indirizzo 3002.
Per il valore α1, si sceglie sia l'angolo limite di perdita di eccitazione del regolatore di
tensione, sia l'angolo di inclinazione letto sulla caratteristica di stabilità della macchina. Il valore impostato ANGLE 1 lsi deve trovare normalmente tra 60° e 80°.
Il produttore della macchina raccomanda normalmente un'eccitazione minima per
quello che riguarda i valori più bassi di potenza attiva. A questo proposito la caratteristica 1 è dissociata dalla caratteristica 2 nel campo della potenza attiva più debole.
1/xd CHAR. 2 è quindi regolato a ca. 0,9 • (1/xd CHAR. 1), mentre l'angolo
ANGLE 2 a 90°. Da qui risulta una caratteristica di scatto inclinata secondo la figura
2-54 (C1, C2), se i rispettivi tempi di ritardo T CHAR. 1 e T CHAR. 2 delle due caratteristiche sono uguali.
La caratteristica 3 permette di adattare la protezione ai limiti di stabilità dinamici della
macchina. Se non sono disponibili dati precisi si seleziona un valore1/xd CHAR. 3,
che si trova approssimativamente tra la reattanza diretta xd e la reattanza transitoria
xd'; questo valore deve essere in ogni caso maggiore di 1.
Il valore del parametro ANGLE 3 si seleziona in generale tra 80° a 110°, in modo che
lo scatto secondo la caratteristica 3 possa essere provocato soltanto dall'instabilità dinamica. Il rispettivo tempo di ritardo viene tarato all'indirizzo 3010 T CHAR 3 sul
valore proposto nella tabella 2-8.
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139
2 Funzioni
Figura 2-56
Tempi di ritardo
Diagramma di conduttanza di un turbogeneratore
In caso di superamento della curva limite statica, costituita dalle caratteristiche 1 e 2,
è necessario, innanzitutto, permettere al regolatore di tensione di aumentare l'eccitazione; per questo motivo si ritarda l'allarme come conseguenza di questo criterio di
„tempo prolungato“ (almeno 10 s per 3004 T CHAR. 1 e 3007 T CHAR. 2).
Se la tensione di eccitazione manca oppure è troppo bassa ha luogo anche una reazione della supervisione del rotore quando il controllo della tensione di eccitazione è
attivato mediante l'indirizzo 3012 EXCIT. VOLT. ONse il valore è al di sotto della
soglia Uexcit. < parametrizzata all'indirizzo 3013 oppure quando viene segnalata
al dispositivo la perdita della tensione di eccitazione mediante un ingresso binario. In
questi casi lo scatto può avvenire con un ritardo breve. L'impostazione viene eseguita
mediante il paramtero 3011 T SHRT Uex<. L'abbinamento delle seguenti segnalazioni e comandi di scatto è generalmente utilizzato:
Tabella 2-8
Configurazione della protezione di sottoeccitazione
Caratteristica 1 e 2 stabilità statica
Scatto istantaneo
Segnalazione di avviamento
Ecc < Sc
Caratteristica 1 e 2 stabilità statica
Temporizzazione tempo
Scatti
lungo
Ecc<1 OFF / Ecc<2 OFF
T CHAR. 1 = T CHAR. 2 ≈
10 s
Caratteristica 1 e 2 mancanza di ten- Temporizzazione tempo
sione d'eccitazione
corto
T SHRT Uex< ≈ 1,5 s
Scatto
Ecc<sottoecc < OFF
Caratteristica 3 stabilità dinamica
Scatto
Ecc<3 OFF
Temporizzazione tempo
corto
T CHAR 3 ≈ 0,5 s
Nota
tempi di ritardo troppo brevi possono provocare fenomeni dinamici di compensazione
ed, eventualmente, reazioni non corrette. Si consiglia pertanto di non impostare tempi
inferiori a 0,05 s.
140
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2.16 Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
Il controllo della tensione di eccitazione è impostato a circa 50% della tensione di eccitazione a vuoto. Se si utilizza il generatore con variatore di fase, la soglia di intervento dev'essere selezionata ancora più bassa e dev'essere stabilita in funzione del tipo
di impiego. Va osservato che il dispositivo, di regola, è collegato alla tensione di eccitazione mediante un partitore di tensione.
Controllo della
tensione di
eccitazione
con
UEcc 0
Tensione di eccitazione a vuoto
kU
Rapporto partitore di tensione
Esempio:
UEcc N
= 110 V
UEcc 0
= 40 V
kU
=0:1
2.16.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
3001
UNDEREXCIT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione di sottoeccitazione
3002
1/xd CHAR. 1
0.20 .. 3.00
0.41
Intersecazione conduttanza caratt.1
3003
ANGLE 1
50 .. 120 °
80 °
Angolo di inclinazione per caratter.1
3004
T CHAR. 1
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo di ritardo Caratteristica 1
3005
1/xd CHAR. 2
0.20 .. 3.00
0.36
Intersecazione conduttanza caratt.2
3006
ANGLE 2
50 .. 120 °
90 °
Angolo di inclinazione per caratter.2
3007
T CHAR. 2
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo di ritardo Caratteristica 2
3008
1/xd CHAR. 3
0.20 .. 3.00
1.10
Intersecazione conduttanza caratt.3
3009
ANGLE 3
50 .. 120 °
90 °
Angolo di inclinazione per caratter.3
3010
T CHAR 3
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.30 sec
Tempo di ritardo Caratteristica 3
3011
T SHRT Uex<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di ritardo Corto (Car. e V
ecc<)
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141
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
3012
EXCIT. VOLT.
ON
OFF
OFF
Supervis. stato tensione di eccitazione
3013
Uexcit. <
0.50 .. 8.00 V
2.00 V
Avviamento supervis.tensione di
eccitaz.
3014A
Umin
10.0 .. 125.0 V
25.0 V
Avviamento blocco min. tensione
2.16.4 Informazioni
N°
5323
Informazione
>Exc. BLOCK
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO protezione di Sottoeccitazione
5327
>Char. 3 BLK.
SP
>BLOCCO prot. di Sottoeccitazione car.3
5328
>Uexc fail.
SP
>Rilevaz. mancanza U eccitazione
5329
>Char. 1 BLK.
SP
>BLOCCO prot. di Sottoeccitazione car.1
5330
>Char. 2 BLK.
SP
>BLOCCO prot. di Sottoeccitazione car.2
5331
Excit. OFF
OUT
Protez. di Sottoeccitazione è su OFF
5332
Excit.BLOCKED
OUT
Protez. di Sottoeccitazione è Bloccata
5333
Excit.ACTIVE
OUT
Protez. di Sottoeccitazione è Attiva
5334
Exc. U< blk
OUT
Sottoeccitazione Bloccata per Minima U
5336
Uexc failure
OUT
Rilevaz. mancanza U eccitazione
5337
Exc< picked up
OUT
Protez. di Sottoeccitaz. Avviamento
5343
Exc<3 TRIP
OUT
Protez. di Sottoeccitaz. Scatto Car.3
5344
Exc<1 TRIP
OUT
Protez. di Sottoeccitaz. Scatto Car.1
5345
Exc<2 TRIP
OUT
Protez. di Sottoeccitaz. Scatto Car.2
5346
Exc<U<TRIP
OUT
Protez. di Sottoecc. Scatto Car.+Uecc<
142
7UM62 Manuale
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2.17 Protezione Ritorno d'Energia
2.17
Protezione Ritorno d'Energia
La protezione di ritorno d'energia protegge l'unità turbina-generatore, in caso di
perdita di energia motrice quando la macchina sincrona aziona la turbina allo stesso
modo di un motore assorbendo l'energia di trascinamento necessaria dalla rete.
Questa situazione mette in pericolo le palette di turbina e deve essere eliminata rapidamente mediante apertura dell'interruttore di rete. Il generatore può inoltre trovarsi in
uno stato critico se il vapore residuo non è stato evacuato correttamente (valvole di
intercettazione difettose) dopo l'apertura dell'interruttore: la velocità di rotazione
dell'unità turbina-generatore aumenta notevolmente e supera il limite permesso. Per
questo motivo la disconnessione della rete dovrà essere effettuata dopo aver determinato l'assorbimento di potenza attiva.
2.17.1 Descrizione delle funzioni
Determinazione del
ritorno di energia
La protezione di ritorno di energia del 7UM62 calcola la potenza attiva a partire dalle
componenti simmetriche delle componenti fondamentali delle tensioni e delle correnti
considerando gli ultimi 16 periodi. Il trattamento delle componenti dirette rende la determinazione del ritorno di energia indipendente dagli squilibri nelle correnti e nelle
tensioni e corrisponde alla sollecitazione reale alla quale è sottoposto il lato motore.
Il valore calcolato della potenza attiva corrisponde alla potenza attiva totale. La considerazione dell'angolo di sfasamento tra trasformatori di misura voltmetrici e amperometrici permette di calcolare esattamente la potenza attiva, anche con un valore alto
della potenza apparente e valori minimi di cos ϕ. Per la correzione si utilizza un angolo
di correzione costante W0, determinato alla messa in esercizio della protezione.
Quest'angolo è configurato nei dati dell'impianto 1 (cfr. Par. 2.5).
Tempo di
mantenimento
dell'avviamento
Per far sì che frequenti eccitazioni di breve durata possano portare a uno scatto, è
possibile prolungare la durata degli impulsi di avviamento mediante il parametro 3105
T-HOLD. Ogni fianco positivo degli impulsi di eccitazione produce un nuovo trigger nel
tempo di tenuta, in modo che,con un numero sufficiente di impulsi, il segnale di eccitazione diventi più lungo dei tempi di ritardo.
Comando di scatto
Il comando di scatto viene ritardato con un tempo impostabile T-SV-OPEN per evitare
uno scatto a causa di un assorbimento di potenza di breve durata, durante la sincronizzazione oppure in presenza di pendolazioni di tensione (provocate da un guasto
in rete). Se la valvola di scatto della turbina è chiusa, è sufficiente un tempo breve di
ritardo. Accoppiando la posizione di chiusura della valvola mediante un ingresso binario, si attiva il tempo di ritardo breve T-SV-CLOSED. Il tempo T-SV-OPEN continua ad
essere attivo come gradino di riserva.
È possibile bloccare lo scatto mediante un segnale esterno.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di ritorno di energia.
7UM62 Manuale
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143
2 Funzioni
Figura 2-57
Diagramma logico della protezione contro il ritorno di energia
2.17.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di ritorno di energia può essere attiva e accessibile solo se questa funzione è stata parametrizzata nella configurazione delle funzioni protettive (paragrafo
2.4, indirizzo 131) REVERSE POWER = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione
selezionare Disabled. All'indirizzo 3101 REVERSE POWER si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
Nel caso di un ritorno di energia il turboalternatore dev'essere separato dalla rete
poiché il funzionamento della turbina non è ammesso senza una portata minima di
vapore (motivi di raffreddamento) oppure, nel caso di un turbogas, il carico di motorizzazione diventa troppo grande per la rete.
Soglie di intervento
Il valore della potenza attiva assorbita dipende dalle perdite da attrito da superare e
rientra, in base al tipo di impianto nel seguente ordine di grandezza:
• Turbine a vapore: PRit/SN ≈ 1 % a 3 %
• Turbine a gas: PRit/SN ≈ 3 % a 5 %
• Motori diesel: PRit/SN > 5 %
Si consiglia comunque di misurare il ritorno di energia con la protezione, durante le
prove primarie. Il valore regolato è scelto alla metà della potenza di motorizzazione,
leggibile nei "valori di misura di esercizio" (in percentuale). Nel caso di macchine molto
potenti con inerzia debole, si raccomanda di utilizzare la correzione degli errori d'angolo dei trasformatori amperometrici e voltmetrici (cfr. Par. 2.5 e 3.3).
La soglia di intervento 3102 P> REVERSE va regolata in percentuale rispetto alla
potenza nominale apparente secondaria SNsec = √3 • UNsec • INsec. Il valore primario
della potenza di motorizzazione va convertito in valore secondario secondo la formula
seguente:
con
144
Psec
Potenza secondaria conformemente al valore impostato
SNsec
Potenza nominale secondaria = √3 • UNsec • INsec
7UM62 Manuale
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2.17 Protezione Ritorno d'Energia
PMacch
Potenza della macchina conformemente al valore impostato
PMacch
Potenza nominale apparente della macchina
UN Macch
Tensione nominale della macchina
IN Macch
Corrente nominale della macchina
UN prim
Tensione nominale primaria dei trasformatori voltometrici
IN prim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
Tempo di
mantenimento
dell'avviamento
Il tempo di mantenimento dell'avviamento 3105 T-HOLD permette di prolungare gli
impulsi di avviamento per il tempo minimo parametrizzato.
Tempi di ritardo
In caso di un ritorno di energia senza reazione della valvola di stop turbina, si deve
effettuare una temporizzazione adeguata per coprire un breve intervallo di ritorno di
energia, dopo una sincronizzazione o in caso di pendolazioni di potenza in seguito a
guasti in rete (ad es. corto circuito tripolare). Di regola viene impostato un tempo di
ritardo 3103 T-SV-OPEN = ca. 10 s.
In presenza di guasti che provocano una reazione della valvola di stop turbina (effettuata con l'ausilio di un dispositivo di controllo della pressione dell'olio oppure di un
fine corsa nella valvola), la protezione di ritorno di energia effettua uno scatto con
tempo di ritardo breve. Per lo scatto si deve verificare che il ritorno di energia provenga
esclusivamente dalla mancanza di potenza motrice al lato turbina. Un ritardo è quindi
necessario per superare le oscillazioni di potenza attiva che si manifestano in seguito
a una chiusura brusca delle valvole e per attendere la stabilizzazione di un valore
stazionario di potenza attiva. A questo scopo è sufficiente un ritardo di tempo 3104
T-SV-CLOSED di 1 - 3 s. circa. Per le turbina a gas si consigliano 0,5 s. circa. I tempi
impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i tempi di risposta (tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
2.17.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
3101
REVERSE POWER
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione ritorno energia
3102
P> REVERSE
-30.00 .. -0.50 %
-1.93 %
Avviamento ritorno energia
3103
T-SV-OPEN
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo ritardo lungo (senza stop
valvola)
3104
T-SV-CLOSED
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo corto (con stop valvola)
3105A
T-HOLD
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
Tempo tenuta avviamento
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145
2 Funzioni
2.17.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5083
>Pr BLOCK
SP
>BLOCCO Protezione Ritorno d'Energia
5086
>SV tripped
SP
>Valvola di Stop Scattata
5091
Pr OFF
OUT
Protezione Ritorno d'Energia è su OFF
5092
Pr BLOCKED
OUT
Protezione Ritorno d'Energia è BLOCCATA
5093
Pr ACTIVE
OUT
Protezione Ritorno d'Energia e' ATTIVA
5096
Pr picked up
OUT
Ritorno d'Energia: avviato
5097
Pr TRIP
OUT
Ritorno d'Energia:SCATTO
5098
Pr+SV TRIP
OUT
Rit.Energ.:SCATTO con Stop Valvole
2.18
Supervisione di potenza
La protezione 7UM62 dispone di una supervisione del livello di potenza attiva che
riconosce, da un lato, il passaggio della potenza attiva al di sotto di una soglia (regolabile) e, dall'altro, il passaggio della stessa sopra un'altra soglia regolabile separatamente. Ognuna di queste funzioni può generare comandi differenti.
Se, nel caso di generatori paralleli, la potenza effettiva di una macchina è tanto bassa
da poter essere fornita dagli altri generatori, è spesso appropriato mettere fuori
servizio la macchina poco caricata. Il criterio corrispondente è la misura di una
potenza "avanti" della macchina, generata nella rete al di sotto di un determinato
valore.
In alcuni casi di applicazione può essere necessario generare un comando quando la
potenza attiva misurata supera un valore impostato.
In presenza di un guasto nella rete di alimentazione che non può essere eliminato abbastanza rapidamente, è opportuno sezionare la rete oppure separare , ad es., in reti
industriali, il settore affetto da guasto. I criteri utili per una separazione della rete sono,
oltre alla direzione del flusso di energia, la tensione (sottotensione), la corrente (massima corrente) e la frequenza. Con questi, il dispositivo 7UM62 può essere impiegato
come unità di disaccoppiamento di rete.
2.18.1 Descrizione delle funzioni
Misura della
potenza attiva
In funzione del caso specifico di applicazione si può selezionare un procedimento di
misura lento ma preciso (facendo la media di 16 periodi) oppure un procedimento
rapido (senza calcolo della media). Il procedimento rapido è particolarmente adatto
quando la protezione viene impiegata per disaccoppiare la macchina dalla rete.
La protezione calcola la potenza attiva dal sistema di sequenza diretta delle correnti
e delle tensioni del generatore. I valori determinati vengono comparati con i valori impostati. Tutti i gradini della funzione di supervisione di potenza possono essere bloccati separatamente mediante ingressi binari. Inoltre, anche l'intera funzione di supervisione di potenza può essere bloccata con un ingresso binario.
La figura seguente mostra il diagramma logico della supervisione di potenza.
146
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.18 Supervisione di potenza
Figura 2-58
Diagramma logico della supervisione di potenza attiva
2.18.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di potenza avanti può essere attiva solo se questa funzione è stata parametrizzata nella configurazione delle protezioni (par. 2.4, indirizzo 132) FORWARD
POWER = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled.
All'indirizzo 3201 FORWARD POWER si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
Soglie di
intervento, tempi di
ritardo
La configurazione della protezione di potenza è molto diversa da un'applicazione
all'altra. Non sono disponibili indicazioni generali sull'impostazione. Le soglie di intervento vanno regolate in percentuale rispetto alla potenza nominale apparente secondaria SNsec = √3 • UNsec • INsec. La potenza della macchina va pertanto convertita in
valori secondari:
con
Psec
Potenza secondaria conformemente al valore impostato
SNsec
Potenza nominale secondaria = √3 • UNsec • INsec
PMacch
Potenza della macchina conformemente al valore impostato
SN Macch
Potenza nominale apparente della macchina
UN Macch
Tensione nominale della macchina
IN Macch
Corrente nominale della macchina
UN prim
Tensione nominale primaria dei trasformatori voltometrici
IN prim
Corrente nominale primaria dei trasformatori amperometrici
All'indirizzo 3202 si può impostare la soglia di potenza come gradino di minima
potenza (Pf<) e all'indirizzo 3203 (Pf>) come gradino di massima potenza. Agli indi-
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147
2 Funzioni
rizzi 3204 T-Pf< e 3205 T-Pf> vengono parametrizzati i tempi di ritardo corrispondenti.
All'indirizzo 3206 MEAS. METHOD si può selezionare, se impiegare un metodo di
misura accurato oppure veloce per la determinazione della potenza attiva. Nelle centrali elettriche si preferisce, in genere, il metodo di misura accurata (caso normale),
mentre per il disaccoppiamento di rete è più appropriato il metodo veloce.
I tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i tempi
propri (tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
2.18.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
3201
FORWARD POWER
OFF
ON
Block relay
OFF
Supervisione potenza attiva
3202
Pf<
0.5 .. 120.0 %
9.7 %
Avviam.supervis. min. potenza
attiva
3203
Pf>
1.0 .. 120.0 %
96.6 %
Avviam.supervis. max. potenza
attiva
3204
T-Pf<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo ritardo min. potenza attiva
3205
T-Pf>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo ritardo max. potenza attiva
3206A
MEAS. METHOD
accurate
fast
accurate
Metodo d'operazione
2.18.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5113
>Pf BLOCK
SP
>BLOCCO Supervisione Potenza Attiva
5116
>Pf< BLOCK
SP
>BLOCCO Superv. Pot. Attiva Livello Pa<
5117
>Pf> BLOCK
SP
>BLOCCO Superv. Pot. Attiva Livello Pa>
5121
Pf OFF
OUT
Supervisione Potenza Attiva è su OFF
5122
Pf BLOCKED
OUT
Supervisione Potenza Attiva è BLOCCATA
5123
Pf ACTIVE
OUT
Supervisione Potenza Attiva e' ATTIVA
5126
Pf< picked up
OUT
Potenza Attiva:Avviamento Livello Pa<
5127
Pf> picked up
OUT
Potenza Attiva:Avviamento Livello Pa>
5128
Pf< TRIP
OUT
Potenza Attiva:Scatto Livello Pa<
5129
Pf> TRIP
OUT
Potenza Attiva:Scatto Livello Pa>
148
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.19 Protezione di Impedenza
2.19
Protezione di Impedenza
La protezione di impedenza viene utilizzata come protezione selettiva con più soglie
al fine di ottenere tempi di scatto rapidi in caso di corto circuiti in macchine sincrone,
nel settore di derivazione così come nell'avvolgimento di bassa tensione del trasformatore elevatore. La funzione protettiva assolve così la funzione di rincalzo veloce per
il generatore e per il trasformatore elevatore.
La protezione di impedenza nel 7UM62 lavora sempre con le correnti del lato 2
(IL1, 2, 3; S2).
2.19.1 Descrizione della funzione
Avviamento
L'avviamento ha la funzione di riconoscere un guasto nell'impianto e di avviare tutti i
procedimenti indispensabili per eliminarlo:
• Attivazione dei tempi di ritardo per il gradino finale t3,
• Determinazione del circuito interessato dal guasto,
• Attivazione della funzione di calcolo dell'impedenza
• Attivazione del comando di scatto,
• Segnalazione/visualizzazione della fase affetta da guasto.
L'avviamento si effettua secondo un criterio a massima corrente, a scelta, con oppure
senza memoria di minima tensione. In seguito a un filtraggio numerico, le correnti
sono comparate con un valore impostabile. Al superamento della soglia impostata per
ogni fase viene emesso un segnale di uscita. I segnali di avviamento vengono utilizzati
per la selezione dei valori di misura. In assenza di memoria di minima tensione l'avviamento ricade quando il suo valore passa al di sotto del 95% della soglia di avviamento.
Memoria di minima
tensione
In caso di sistemi di eccitazione alimentati dai morsetti della macchina o dalla rete, la
tensione di eccitazione può anche andare rapidamente a zero. Questo succede
quando la corrente di corto circuito e il valore scende sotto la soglia di intervento
anche il permanere del guasto. La funzione di memoria di minima tensione (componente di sequenza positiva U1 delle tensioni) permette di prolungare l'avviamento per
un tempo regolabile. L'avviamento ricade al termine di questo tempo oppure quando
la tensione ritorna al 105% della soglia di minima tensione.
La memoria di minima tensione viene effettuata selettivamente per fase, laddove l'elemento temporizzatore T-SEAL-IN viene avviato alla prima messa in funzione della
protezione.
La fig. 2-59 illustra il diagramma logico del gradino di avviamento della protezione di
impedenza.
Determinazione
dell'impedenza di
corto circuito
Per il calcolo dell'impedenza sono determinanti solo le correnti e le tensioni del circuito
di fase affetto da guasto (con corto circuito). La protezione valuta queste grandezze
di misura (cfr. anche tabella 2-9) a partire dall'attivazione dell'avviamento.
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149
2 Funzioni
Selezione del
circuito
-
Per un avviamento omopolare viene utilizzato il circuito fase-terra.
-
Per un avviamento bipolare si seleziona il circuito fase-fase interessato con la rispettiva tensione concatenata per il calcolo dell'impedenza.
-
In un avviamento tripolare viene utilizzato il circuito fase-terra con il valore di corrente
più alto. Se più fasi hanno lo stesso valore di corrente si procede come indicato nell'ultima riga della seguente tabella.
Tabella 2-9
Selezione del circuito
Avviamento
Circuito di misura
unipolare
L1
L2
L3
Fase-terra
L1-E
L2-E
L3-E
bipolare
L1, L2
L2, L3
L3, L1
Fase-fase,
Calcolo di ULL e ILL
L1-L2
L2-L3
L3-L1
tripolare,
L1,2*L2,L3
con ampiezze differ- L2,2*L3,L1
enti
L3,2*L1,L2
Fase-terra, scelta del circuito
con la corrente maggiore
UL (Imax) e IL (Imax)
L2-E
L3-E
L1-E
tripolare,
L1, L2, L3
con ampiezze uguali
Fase-terra (a scelta, valore
massimo di corrente)
IL1=IL2=IL3 quindi IL1
IL1=IL2 > IL3 quindi IL1
IL2=IL3 > IL1 quindi IL2
IL3=IL1 > IL2 quindi IL1
Con questo tipo di selezione del circuito si assicura che l'impedenza di guasto durante
le perturbazioni della rete sia misurata correttamente tramite il trasformatore elevatore. Nel caso di un corto circuito omopolare nella rete si produce tuttavia un errore di
misura poiché la componente omopolare non è trasmessa dal trasformatore del generatore (gruppo di accoppiamento, ad es., Yd5). La seguente tabella descrive la
riproduzione dei guasti e gli errori di misura.
Tabella 2-10
Riproduzione dei guasti e degli errori di misura lato generatore con guasti di rete
Guasto di rete
Corto circuito
tripolare
150
Riproduzione
Selezione del circuito
guasti lato generatore
Corto circuito tripolare
Errore di misura
Fase-terra
misura sempre corretta
Corto circuito bi- Corto circuito tripopolare
lare
Circuito fase-terra con
massima corrente
misura sempre corretta
Corto circuito
unipolare
Circuito fase-fase
Impedenza sopravalutata di
un valore corrispondente
all'impedenza omopolare
Corto circuito bipolare
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2.19 Protezione di Impedenza
Figura 2-59
Caratteristica di
scatto
Diagramma logico del gradino di avviamento della protezione di impedenza
La caratteristica di scatto della protezione di impedenza è poligonale. (cfr. anche Fig.
2-60). Quest'ultimo è simmetrico nonostante i guasti in direzione indietro (R e/o X negativo) siano fisicamente impossibili quando - come nella maggior parte dei casi - si effettua il collegamento dei trasformatori amperometrici al lato del centro stella della
macchina. Il poligono può essere descritto con un parametro (impedenza Z).
Il calcolo dell'impedenza viene eseguito a partire dai vettori di corrente e di tensione
associati ai circuiti di misura selezionati finché vengono soddisfatte le condizioni di avviamento. Se l'impedenza calcolata si trova al'interno della caratteristica di scatto, la
protezione emette un comando di scatto allo scadere del rispettivo tempo di ritardo.
Poiché la protezione dispone di più gradini, le zone protette possono essere scelte in
modo che il primo gradino (ZONE1 T1, ZONE Z1) comprenda, ad es., il generatore e
l'avvolgimento di bassa tensione del trasformatore della macchina e il secondo
gradino (ZONE2 T2, ZONE Z2) possa arrivare alla rete. Va tuttavia osservato che il
corto circuito unipolare di terra al lato di alta tensione appare falsato al lato di sottotensione a causa del circuito stella/triangolo del trasformatore. Uno scatto intempestivo dovuto ad un guasto in rete può essere escluso poichè le impedenze di tali guasti
risultano nettamente più alte.
I guasti che si verificano al di fuori della caratteristica vengono isolati dal gradino T
END.
In funzione dello stato di commutazione dell'impianto può essere necessario allungare
il gradino veloce T-Z1, ZONE Z1. Se, ad es., l'interruttore di alta tensione è aperto, è
possibile che in caso di avviamento il guasto possa trovarsi esclusivamente nel montante di macchina. Il contatto ausiliario dell'interruttore (se disponibile), può essere
anche utilizzato per attivare la zona a gradino allungato ZONE Z1B (cfr. anche Par.
2.19.3, Fig. „ schema della protezione di impedenza di macchina“).
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151
2 Funzioni
Figura 2-60
Logica di scatto
Caratteristiche di scatto della protezione di impedenza
In seguito all'avviamento della protezione viene attivato il tempo di ritardo T END e
viene determinato il circuito di un guasto. Le componenti dell'impedenza del circuito
vengono confrontate con i valori di soglia delle zone configurate. Lo scatto avviene allo
scadere del rispettivo tempo se l'impedenza si trova nella rispettiva zona.
Il tempo di ritardo della prima zona Z1 e della zona del gradino allungato Z1B è generalmente pari a zero oppure molto breve, vale a dire che lo scatto avrà luogo non
appena verrà stabilito che il guasto si trova in questa zona.
Il gradino Z1B può essere attivato dall'esterno mediante un ingresso binario.
Per la zona Z2 che si può estendere fino alla rete, si seleziona un tempo di ritardo che
superi il primo gradino della protezione di rete.
Una ricaduta ha luogo soltanto mediante la ricaduta dell'avviamento con massima corrente e non all'uscita dal poligono di scatto.
152
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2.19 Protezione di Impedenza
Figura 2-61
Diagramma logico della protezione di impedenza
2.19.2 Blocco per pendolazione
Osservazioni
generali
In seguito a fenomeni dinamici come variazioni brusche del carico, corto circuiti, cicli
di richiusura o commutazioni in rete si possono verificare fenomeni di pendolazione.
Al fine di impedire scatti intempestivi, le protezioni di impedenza vengono dotate di
dispositivi antipendolazione.
Le pendolazioni di rete sono fenomeni simmetrici trifasi. La condizione principale affinché si verifichino è la simmetria delle tre correnti di fase, controllata mediante il
calcolo della componente di sequenza inversa. I corto circuiti asimmetrici (quindi tutti
quelli monofasi e bifasi) non causano pertanto l'intervento del dispositivo antipendo-
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153
2 Funzioni
lazione. Anche qualora sia stato rilevato un fenomeno di pendolazione, eventuali correnti per corto circuiti asimmetrici intervenute successivamente, causano il rilascio immediato del blocco per pendolazione, consentendo in questo modo lo scatto della
protezione di impedenza. Poiché la pendolazione è più lenta rispetto al corto circuito
si può utilizzare come criterio sicuro la velocità di variazione dell'impedenza. A causa
delle condizioni di simmetria, viene elaborata anche l'impedenza ottenuta dalle componenti di sequenza positiva delle correnti e delle tensioni.
Logica
La figura seguente mostra il diagramma logico del blocco per pendolazione. Nella
parte superiore è riportata la supervisione della simmetria della corrente. L'abilitazione
viene impartita in presenza di un avviamento e in assenza di corrente di sequenza
negativa. Per il rilevamento della pendolazione viene utilizzato un poligono di pendolazione (PPOL) più grande del poligono di scatto (APOL). La distanza di entrambi i poligoni è impostabile (in comune per direzione R e direzione X). Mediante i parametri di
impostazione si può selezionare se il poligono di scatto si riferisce solo alla caratteristica Z1 oppure alle caratteristiche Z1 e Z2. Nell'ultimo caso il poligono di scatto è il
valore massimo di impedenza.
Principio di misura
Il poligono di pendolazione, la distanza dal poligono di scatto, il poligono di scatto e la
velocità di variazione del valore di impedenza costituiscono il criterio del blocco per
pendolazione. Il primo valore di impedenza viene confrontato quando entra nel poligono di pendolazione (momento Tein) con l'ultimo valore al di fuori del poligono (momento Tein-Δt). Il tempo Δt viene determinato dall'intervallo di misura che si trova in
un periodo. Se la variazione di velocità del vettore di impedenza, determinata in
questo modo, è inferiore a un valore impostato ΔZ/Δt, viene rilevata una pendolazione.
Il blocco del gradino di impedenza ha luogo solo quando il vettore di impedenza entra
nel poligono di scatto APOL.
Se il primo valore di impedenza si trova all'interno del PPOL e contemporaneamente
in APOL, la protezione rileva immediatamente un corto circuito poiché tra PPOL e
APOL si deve trovare almeno un valore di impedenza. La distanza dal poligono di pendolazione PPOL al poligono di scatto APOL e la velocità di variazione ΔZ/Δtvengono
sintonizzate una dopo l'altra per permettere un rilevamento sicuro delle pendolazioni
e abbia luogo il blocco della zona di impedenza desiderata (Z1 oppure Z1 e Z2) della
protezione di impedenza. Il blocco è attivo fino a quando il vettore il impedenza misurato non lascia nuovamente il poligono di scatto e il poligono di pendolazione e fino a
quando non viene superata la velocità di variazione oppure fino a quando i criteri di
pendolazione non vengono più soddisfatti a causa di un'asimmetria. Il tempo di blocco
del dispositivo antipendolazione è inoltre limitato da un tempo parametrizzabile (TACTION P/S).
Blocco dei gradini
di impedenza
154
Il blocco per pendolazione viene utilizzato di regola sul gradino di impedenza poiché
il suo tempo di ritardo T1 è ridotto. Il tempo di ritardo T2 della zona Z2 deve essere
quindi impostato a un valore rispettivamente più alto. La zona allungata Z1B non può
presentare (per definizione) una pendolazione poiché, con l'interruttore principale
aperto, manca una seconda macchina per pendolazioni. Anche il gradino di massima
corrente T3 non direzionale non viene bloccato dal dispositivo antipendolazione.
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2.19 Protezione di Impedenza
Figura 2-62
Diagramma logico del blocco per pendolazione della protezione di impedenza
Z(Tentr)
Primo valore nel poligono di pendolazione (al momento Tentr)
Z(Tentr-Δt)
Ultimo valore al di fuori del poligono di pendolazione
PPOL
Poligono di pendolazione
APOL
Poligolo di scatto
ΔZ/Δt
Velocità di variazione del vettore di impedenza
2.19.3 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di impedenza può essere attiva e disponibile solo se questa funzione è
stata parametrizzata nella configurazione delle funzioni (paragrafo 2.4, indirizzo 133)
IMPEDANCE PROT. = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare
Disabled. All'indirizzo 3301 IMPEDANCE PROT. si può attivare (ON) o disattivare
(OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Avviamento
Per l'impostazione dell'avviamento per massima corrente è particolarmente importante la corrente di carico massima durante l'esercizio. Un avviamento per sovraccarico dev'essere escluso! Il valore di intervento 3302 IMP I> dev'essere tarato su un
livello superiore alla corrente di (sovra)carico massima prevedibile. Regolazione raccomandata: da 1,2 a 1,5 volte la corrente nominale della macchina. La logica di avviamento corrisponde alla logica della protezione di massima corrente a tempo indipendente UMZ I>.
Se l'avviamento è derivato dai morsetti del generatore e se, per questa ragione, con
la caduta della tensione, la corrente di corto circuito può diminuire al di sotto del valore
di avviamento (indirizzo 3302) è necessario attivare il mantenimento di avviamento
per minima tensione, vale a dire regolare il parametro 3303 U< SEAL-IN su ON.
L'impostazione della memoria di tensione U< (indirizzo 3304) viene regolata su un
valore situato proprio al di sotto del minimo ammissibile della tensione concatenata,
ad es. su U< = 75 % - 80 % della tensione nominale. Il tempo di mantenimento (indir-
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155
2 Funzioni
izzo 3305 T-SEAL-IN) dev'essere superiore al tempo massimo di isolamento del
guasto in caso di riserva (si raccomanda: indirizzo 3312 T END + 1 s).
Gradini di
impedenza
La protezione dispone delle seguenti caratteristiche che possono essere impostate
singolarmente:
1. Zona (zona rapida Z1) con i parametri di taratura
ZONE Z1
reattanza = campo di intervento
T-Z1
= 0 oppure breve ritardo, se necessario.
Zona allungata Z1B, controllata dall'esterno attraverso un ingresso binario, con i parametri di taratura
ZONE Z1B
reattanza = campo di intervento
T-Z1B
T1B = 0 oppure breve ritardo, se necessario.
2. Zona (zona Z2) con i parametri di taratura
ZONE Z2
reattanza = campo di intervento
ZONE2 T2
il valore T2 dev'essere maggiore del valore del tempo
di intervento della protezione di rete.
Gradino finale non direzionale con i parametri di taratura
T END
Fine T va scelto a un valore superiore al secondo o al
terzo gradino della protezione distanziometrica di rete.
Partendo dal presupposto che la protezione di impedenza copra una parte del trasformatore della macchina, bisogna scegliere la parametrizzazione considerando il
campo di regolazione del trasformatore.
Per la T-Z1 si seleziona quindi generalmente un campo di intervento pari a circa il 70
% della zona da proteggere (vale a dire circa 70 % della reattanza del trasformatore)
senza ritardo oppure solo con un breve ritardo (vale a dire ZONE Z1 = 0,00 s - 0,50
s). La protezione provvederà in questo caso ad escludere i guasti verificatisi entro
questa zona con il tempo proprio oppure con un breve ritardo (tempo rapido). È preferibile un ritardo di 0,1 s.
Per la ZONE Z2 il campo di intervento potrebbe impostato al 100 % circa della reattanza del trasformatore come anche di un'impedenza di rete. Il rispettivo gradino di
tempo ZONE2 T2 va selezionato in modo che superi le temporizazioni dei dispositivi
di protezione della rete delle linee adiacenti. Il tempo T END è l'ultimo tempo di riserva.
In generale è valido per l'impedenza primaria (con limitazioni nel trasformatore della
macchina):
con
156
kR
Campo di intervento della zona da proteggere [%]
uK
Tensione relativa di corto circuito del trasformatore [%]
SN
Tensione nominale del trasformatore [MVA]
UN
Tensione nominale del trasformatore lato macchina [kV]
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2.19 Protezione di Impedenza
Le impedenze primarie determinate devono essere convertite al lato secondario del
trasformatore amperometrico e del trasformatore voltmetrico. Laddove:
La corrente nominale del dispositivo di protezione (= corrente nominale secondaria
del trasformatore amperometrico) viene considerata automaticamente dal dispositivo.
I rapporti di trasformazione del trasformatore amperometrico e del trasformatore voltmetrico sono già stati comunicati al dispositivo mediante immissione delle grandezze
nominali dei trasformatori (cfr. Par. 2.5).
Esempio:
Dati trasformatore:
uK
=7%
SN
= 5,3 MVA
UN
= 6,3 kV
Rapporti di trasformazione:
Rapporto trasformatore amperometrico
= 500 A/1 A
Da qui risulta con un campo di intervento del 70% per la zona 1:
Si determina quindi come valore di taratura per il lato secondario della zona 1 all'indirizzo 3306 ZONE Z1:
Nota: In caso di collegamento di un dispositivo di 5 A a un trasformatore di 5 A il valore
risulta essere il seguente:
Allo stesso modo risulta per un campo di intervento del 100 % per la zona 2 la reattanza primaria:
Si determina quindi come valore di taratura per il lato secondario della zona 2 all'indirizzo 3310 ZONE Z2:
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2 Funzioni
Figura 2-63
Zona allungata Z1B
Schema di funzionamento dei gradini della protezione di impedenza per
macchine - Esempio
La zona allungata Z1B (indirizzo 3308 ZONE Z1B) è un gradino controllato dall'esterno e non influenza il gradino normale Zona Z1. Per questa ragione non occorre
nessuna commutazione; la zona allungata viene attivata o disattivata in funzione della
posizione dell'interruttore lato alta tensione.
La zona Z1B viene attivata generalmente quando l'interruttore del lato alta tensione è
aperto. In questo caso ogni avviamento della protezione di impedenza può indicare
solo un guasto interno poichè si è isolati dalla rete. In questo modo la zona di tempo
rapido può essere ampliata senza perdita di selettività dal 100% al 120% della zona
protetta.
La zona Z1B viene attivata per mezzo di un ingresso binario, azionato dal contatto ausiliario dell'interruttore (cfr. Fig. 2-63). Alla zona allungata è associato un tempo di
ritardo proprio 3309 T-Z1B.
Gradino finale
In presenza di corto circuiti al di fuori delle zone Z1 e Z2, il dispositivo è operativo
come protezione di massima corrente a tempo ritardato. Il tempo finale non direzionale T END dev'essere impostato a un valore superiore al secondo o al terzo gradino
della protezione distanziometrica di rete collegata a monte.
Blocco
antipendolazione
Il blocco per pendolazione può essere attivo solo se è stato impostato su 3313 POWER
SWING all'indirizzo ON.
Per la distanza tra poligono di pendolazione e poligono di scatto (parametro: P/SPOLTPOL (indirizzo 3314)) così come per la velocità di variazione (parametro: dZ/dt (indirizzo 3315)) è necessario trovare un compromesso. A questo scopo va osservato
che la velocità di variazione non è costante. Più ci si avvicina all'origine delle coordinate, più essa diminuisce. Anche le condizioni dell'impianto, quali l'impedenza tra i
sistemi coinvolti nella pendolazione e la frequenza di della pendolazione contribuiscono ad influenzare la velocità della stessa. (cfr. anche Par. 2.20 Protezione di perdita di
passo).
158
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2.19 Protezione di Impedenza
La velocità di variazione può essere stimata con il seguente rapporto:
Le abbreviazioni hanno il significato seguente:
X
Reattanza tra le fonti di pendolazione
fp
Frequenza di pendolazione
δ
Angolo di pendolazione
La 2-64 mostra un esempio dell'andamento della velocità di variazione come funzione
dell'angolo di pendolazione. La velocità di variazione più bassa si ottiene con un
angolo 180° ma aumenta proporzionalmente con l'angolo considerato.
Figura 2-64
Andamento della velocità di variazione (fp = 1 Hz; X = 10 Ω)
Per questo motivo il valore impostato dZ/dt dev'essere coordinato ancora con la variazione brusca dell'impedenza all'inizio del corto circuito.
Si stabilisce l'impedenza minima di esercizio (ZL, min), si fa la differenza con il valore
impostato per la zona di impedenza (ad es. Z1) e si calcola il gradiente di impedenza
tenendo conto dell'intervallo di misura di un periodo.
Esempio:
Umin = 0,9 UN, Imax = 1,1 IN, uK = 10 %, Δ t = 20 ms
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159
2 Funzioni
UN = 100 V, IN = 1 A
Se si seleziona il fattore di sicurezza 4, il valore dZ/dt non dev'essere mai impostato
sopra 500 Ω/s (oppure 100 Ω/s in trasformatori a 5 A).
Il valore dZ/dt di 300 Ω/s preimpostato dovrebbe essere sufficiente per la maggior
parte delle applicazioni. Da qui si deduce anche la distanza minima di PPOL - APOL
partendo dal presupposto che, per il riconoscimento di una pendolazione, il valore di
impedenza dev'essere tra PPOL e APOL.
PPOL - APOL > dZ/dt • Δt = 300 Ω/s • 0,02 s = 6 Ω (Valore selezionato: 8 Ω)
Gli ulteriori parametri impostabili sono parametri avanzati (Advanced-Parameter) e
non richiedono, di norma, una regolazione.
Indirizzo
Parametro
Osservazione
3316
BLOCKING OF
L'impostazione è Z1, poiché questo gradino ha
un ritardo breve oppure non ha ritardo. Il ritardo
di Z2 viene stabilito dalla protezione di rete ed
è più alto. (vedi anche le seguenti indicazioni)
3317
T-ACTION P/S
La preimpostazione è 3.00 sec. Il tempo si riferisce alla frequenza di interruzione (delle pendolazioni) minima possibile.
Il fatto che una pendolazione possa provocare una una reazione intempestiva (anche
uno scatto) della protezione di impedenza, dipende sostanzialmente dal periodo di
permanenza del vettore di impedenza nel poligono di scatto. Questo tempo può
essere stabilito con sicurezza solo mediante calcoli "transitori".
Se si conosce la velocità di variazione vicino a 180°, si può stimare approssimativamente il tempo.
T = 2 • ZCaratteristica /dZ/dt (180°)
Dai dati sopra citati risulta il seguente valore:
ZCaratteristica = Z1 = 4 Ω
dZ/dt (180°) = 20 Ω/s
T = 2 • 4 Ω/20 Ω/s = 0,4 s
Questo significa che in presenza di un ritardo settato maggiore di 0,4 s non è necessario un blocco per pendolazione.
2.19.4 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
160
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2.19 Protezione di Impedenza
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
3301
IMPEDANCE PROT.
3302
IMP I>
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione di Impedenza
5A
0.50 .. 100.00 A
6.75 A
Avviamento rilev.guasto I>
1A
0.10 .. 20.00 A
1.35 A
3303
U< SEAL-IN
ON
OFF
OFF
Stato di blocco min.tensione
3304
U<
10.0 .. 125.0 V
80.0 V
Avviamento blocco
min.tensione
3305
T-SEAL-IN
0.10 .. 60.00 sec
4.00 sec
Durata blocco min. tensione
3306
ZONE Z1
5A
0.01 .. 26.00 Ω
0.58 Ω
<Impedenza zona Z1
1A
0.05 .. 130.00 Ω
2.90 Ω
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.10 sec
Tempo di ritardo <Impedenza zona Z1
5A
0.01 .. 13.00 Ω
0.99 Ω
<Impedenza zona Z1B
1A
0.05 .. 65.00 Ω
4.95 Ω
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.10 sec
Tempo di ritardo<Impedenza zona Z1B
5A
0.01 .. 13.00 Ω
0.83 Ω
<Impedenza zona Z2
1A
0.05 .. 65.00 Ω
4.15 Ω
3307
T-Z1
3308
ZONE Z1B
3309
T-Z1B
3310
ZONE Z2
3311
ZONE2 T2
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di ritardo <impedenza zona Z2B
3312
T END
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
Fine Tempo: Tempo
Ritardo finale
3313
POWER SWING
ON
OFF
OFF
Blocco Pendolazione
3314
P/SPOL-TPOL
5A
0.02 .. 6.00 Ω
1.60 Ω
1A
0.10 .. 30.00 Ω
8.00 Ω
Distanza tra Pendolazione
e Polig-Scatto
5A
0.2 .. 120.0 Ω/s
60.0 Ω/s
1A
1.0 .. 600.0 Ω/s
300.0 Ω/s
3315
dZ/dt
Valore del cambio di dZ/dt
3316A
BLOCKING OF
Z1
Z2
Z1
Blocco Pendolazione esclude:
3317A
T-ACTION P/S
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
Tempo di azione Pendolazione
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2 Funzioni
2.19.5 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
3953
>Imp. BLOCK
SP
>BLOCCO Protezione Impedenza
3956
>Extens. Z1B
SP
>Estensione Zona 1B Per Prot.'Imped.
3958
>ImpUseal-inBLK
SP
>Prot.Imped.BLOCCO min.Tens.Bloccato.
3961
Imp. OFF
OUT
Protezione Impedenza è su OFF
3962
Imp. BLOCKED
OUT
Protezione Impedenza è Bloccata
3963
Imp. ACTIVE
OUT
Protezione Impedenza è Attiva
3966
Imp. picked up
OUT
Protezione Impedenza Avviata
3967
Imp. Fault L1
OUT
Impedenza:Rilev.Guasto, Fase L1
3968
Imp. Fault L2
OUT
Impedenza:Rilev.Guasto, Fase L2
3969
Imp. Fault L3
OUT
Impedenza:Rilev.Guasto, Fase L3
3970
Imp. I> & U<
OUT
Impeden.Max.Corr con Blocco Min.Tens.
3976
Power Swing
OUT
Rilevazione Pendolazione
3977
Imp.Z1< TRIP
OUT
Impedenza.: Z1< SCATTO
3978
Imp.Z1B< TRIP
OUT
Impedenza.: Z1B< SCATTO
3979
Imp.Z2< TRIP
OUT
Impedenza.: Z2< SCATTO
3980
Imp.T3> TRIP
OUT
Impedenza.: Z3> SCATTO
162
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2.20 Protezione perdita di passo
2.20
Protezione perdita di passo
In funzione dello stato della rete e dei generatori, in seguito a fenomeni dinamici come
variazioni brusche del carico, corto circuiti non eliminati abbastanza velocemente, cicli
di richiusura o commutazioni, si possono verificare fenomeni di pendolazione. Questi
consistono in oscillazioni della potenza che compromettono la stabilità delle reti. I
problemi di stabilità sono dovuti in particolar modo alle oscillazioni della potenza attiva
che possono provocare uno scorrimento polare e con esso una forte sollecitazione dei
generatori.
2.20.1 Principio di misura
In generale
La protezione di perdita di passo si basa sulla misurazione dell'impedenza e sulla valutazione dell'andamento del vettore di impedenza complesso. A questo scopo
vengono costruiti dalle componenti fondamentali delle tre tensioni e delle correnti i rispettivi sistemi a sequenza positiva e da questi viene calcolata l'impedenza. In funzione
dell'andamento dell'impedenza e della posizione del centro di pendolazione, si stabilisce se separare o no il generatore dalla rete.
La protezione di perdita di passo viene rappresentata secondo un modello semplice.
La figura seguente mostra la tensione del generatore UG e la tensione di rete UN. Tra
queste tensioni si trovano l'impedenza del generatore, l'impedenza del trasformatore
e l'impedenza di rete, che si possono riunire in un'impedenza totale Ztot.
Figura 2-65
Modello equivalente di una pendolazione
Il luogo di misura m divide l'impedenza totale in due impedenze m • Ztot e (1-m) • Ztot.
Per l'impedenza nel luogo di misura m vale:
La corrente I è indipendente dal luogo di misura m e risulta da:
La tensione U nel luogo di misura m si ottiene da:
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2 Funzioni
Risulta quindi con:
In questo caso δ è l'angolo tra tensione del generatore e tensione di rete. In condizioni
normali di esercizio questo angolo dipende dalla situazione di carico ed è quindi costante. Al contrario, nel caso di una perdita di passo, l'angolo cambia continuamente e
attraversa tutti i valori tra 0° a 360°. La seguente figura mostra l'evoluzione dell'impedenza sul luogo di misura m in base all'equazione sopra citata. L'origine delle coordinate corrisponde al luogo di installazione del dispositivo di protezione (luogo di
misura del riduttore di tensione). Se il rapporto è costante UN/UG e l'angolo δ è variabile risultano come curva locale dei cerchi. Il centro e il raggio vengono stabiliti dal rapporto UN/UG. I centri dei cerchi si trovano tutti su un asse stabilito dalla direzione di
Ztot. Per entrambi i valori estremi δ = 0° e δ = 180° risultano i valori di impedenza
massimo e minimo. Se il luogo di misura coincide il centro elettrico del sistema, l'angolo di carico diventa δ = 180°, la tensione misurata e, con essa, l'impedenza di esercizio diventano nulle.
Poligono di
pendolazione
164
La caratteristica di misura scelta è un poligono, impostabile in tutte e quattro le direzioni e nel suo angolo di inclinazione ϕP. Ciò consente un adattamento ottimale alle rispettive condizioni dell'impianto.
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2.20 Protezione perdita di passo
Figura 2-66
Evoluzione dell'impedenza sul luogo di misura m
2.20.2 Logica della protezione di perdita di passo
Nella figura seguente viene rappresentato ancora più chiaramente il poligono di pendolazione. Per maggiore chiarezza è stato scelto l'angolo di inclinazione ϕP a 90° Il
poligono di pendolazione viene stabilito per mezzo di impedenze parametrizzabili Za,
Zb, Zc e (Zd–Zc). Il poligono è simmetrico rispetto al proprio asse verticale. In direzione
indietro la misurazione viene effettuata con Zb arriva fino al generatore, in direzione
avanti la misurazione arriva fino al trasformatore della macchina (Zc) e nel secondo
gradino nella rete (Zd). Il poligono di pendolazione è suddiviso in due parti. La caratteristica 1 rappresenta il campo inferiore del rettangolo (parte non tratteggiata). La caratteristica 2 comprende il campo superiore tratteggiato. A seconda della posizione del
centro di pendolazione nella rete oppure nelle vicinanze del montante generatore, il
vettore di impedenza attraverserà la zona della caratteristica 2 oppure la zona della
caratteristica 1. Per la posizione è determinante il luogo nel quale è stato superato
l'asse (=asse immaginario) del poligono.
Le pendolazioni sono fenomeni simmetrici trifasi. Il primo presupposto è quindi la simmetria delle correnti misurate. Per eseguire una misurazione è necessario un valore
inferiore al valore massimo della componente indiretta I2 e contemporaneamente, un
valore superiore al valore minimo della componente di sequenza inversa I1.
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165
2 Funzioni
Figura 2-67
Poligono di pendolazione con andamento tipico delle pendolazioni
La perdita di passo è riconoscibile anche quando il vettore di impedenza entra nel poligono di pendolazione da un lato, attraversa l'asse immaginario ovvero la bisettrice
della caratteristica e esce di nuovo dal lato opposto (perdita di sincronismo, caso (1)
e (2)). Ciò è contraddistinto dal fatto che le componenti reali delle impedenze complesse (riferite al sistema di coordinate invertito mediante ϕP) all'ingresso e all'uscita
hanno segni diversi.
Può anche accadere che un vettore di pendolazione entri nella zona del poligono di
pendolazione e riesca dallo stesso lato. Ciò significa che il fenomeno di pendolazione
si sta stabilizzando (caso (3) e (4)).
Al riconoscimento di una perdita di passo, ovvero quando il vettore di impedenza ha
attraversato una caratteristica, viene emessa una segnalazione (con indicazione della
caratteristica attraversata), e contemporaneamente viene avviato un contatore n1 (per
la caratteristica 1) oppure un contatore n2 (per la caratteristica 2).
Al raggiungimento della posizione del contatore n = 1 viene avviata la protezione di
perdita di passo. A ogni aumento del valore del contatore viene emessa un'ulteriore
segnalazione di perdita di passo che scompare dopo un tempo parametrizzabile.
Dopo un tempo di tenuta, anch'esso parametrizzabile, l'avviamento viene riportato a
zero con il reset del contatore. Il tempo di tenuta viene riavviato con ogni incremento
del contatore.
Al raggiungimento del numero di passaggi (programmato) attraverso il poligono di
pendolazione ha luogo un comando di scatto. Questo rimane attivo almeno per il
tempo parametrizzato T-HOLDING. La durata minima del comando di scatto t.Min
Com Scatt non sia attiva finchè l'avviamento non ricade.
Segue il diagramma logico della protezione di perdita di passo. Questa dispone di due
gradini e può essere bloccata mediante un ingresso binario.
166
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2.20 Protezione perdita di passo
Figura 2-68
Diagramma logico della protezione di perdita di passo
2.20.3 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di perdita di passo può essere attiva e disponibile solo se questa funzione è stata parametrizzata nella configurazione delle protezioni (paragrafo 2.4, indirizzo 135) OUT-OF-STEP = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 3501 OUT-OF-STEP si può attivare (ON) o disattivare
(OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Avviamento
Per abilitare la misurazione dev'essere superato un valore minimo della componente
di sequenza positiva delle correnti 3502 I1> RELEASE (avviamento con massima
corrente). Inoltre, a causa della condizione di simmetria, non si deve superare un
valore massimo della componente di sequenza negativa della corrente 3503 I2<
RELEASE.
Di regola, il valore I1> RELEASE viene selezionato al di sopra del valore della corrente nominale vale a dire a circa 120 % IN per evitare un avviamento per sovraccarico. A seconda della rete sono ammissibili anche soglie di intervento più basse. La
misurazione (cfr. diagramma logico) è sempre abilitata. Per la condizione di simmetria,
la soglia di avviamento della componente di sequenza negativa della corrente I2<
RELEASE dev'essere impostata a circa 20% IN.
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2 Funzioni
Impostazione valori
di impedenza
Per la determinazione dei valori impostati sono determinanti le impedenze dalla zona
da proteggere viste dal dispositivo di protezione. In direzione generatore (visto dal
luogo di installazione del riduttore di tensione), va considerara la reattanza di pendolazione del generatore, che può essere considerata approssimativamente uguale alla
reattanza transitoria Xd' del generatore. Verrà quindi calcolata sul lato secondario la
reattanza transitoria relativa e verrà impostata per Zb ≈ Xd' (cfr. Fig. seguente).
Figura 2-69
Poligono di pendolazione
La conversione tra Xd' e la reattanza relativa xd' è la seguente:
con
Xd '
Reattanza transitoria del generatore
xd'
Reattanza transitoria relativa (per unit)
UN, Gen
Tensione nominale primaria generatore
IN, Gen
Corrente nominale primaria generatore
TA Str
Rapporto trasformatore amperometrico
TVTens
Rapporto trasformatore voltmetrico
Risultano così, (a seconda del tipo di generatore e della corrente nominale secondaria), con una tensione nominale pari a UN = 100 V oppure 120 V i campi di reattanza
riportati nella seguente tabella.
168
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2.20 Protezione perdita di passo
Tabella 2-11
Reattanze transitorie relative del generatore (riferite al lato secondario)
Tipo di generatore xd'
Xd'
Xd'
Xd'
Xd'
UN = 100 V/ IN = 1 A UN = 120 V/ IN = 1 A UN = 100 V/ IN = 5 A UN = 120 V/ IN = 5 A
Rotore a poli non 0,13...0,35 7,5 Ω...20,2 Ω
salienti
9,4 Ω...24,3 Ω
1,5 Ω...4,0 Ω
1,9 Ω...4,0 Ω
Rotore a poli sali- 0,20...0,45 11,5 Ω...26,0 Ω
enti
13,9 Ω...31,2 Ω
2,3 Ω...5,2 Ω
2,8 Ω...6,2 Ω
Poiché si può presupporre che il generatore sia collegato alla rete mediante un trasformatore, la parametrizzazione in direzione "rete" viene selezionata in modo che la
protezione di perdita di passo con la propria caratteristica 1 esegua la misurazione nel
trasformatore al 70% - 90% e che utilizzi per la rete la caratteristica 2. La parametrizzazione di Zc all'indirizzo 3506 viene quindi selezionata al 70% - 90% dell'impedenza
di corto circuito X K del trasformatore. Per la caratteristica 2 viene parametrizzata all'indirizzo 3507 Zd - Zc la restante percentuale dell'impedenza di corto circuito del trasformatore, integrata, se necessario, dall'impedenza dell'ulteriore parte della linea da
controllare.
La seguente tabella mostra i valori tipici delle impedenze di corto circuito relative XK
del lato secondario di trasformatori con correnti secondarie IN = 1 A und IN = 5 A. La
seguente formula riporta il calcolo dell'impedenza di corto circuito dalla tensione di
corto circuito.
Tabella 2-12
Impedenze di corto circuito relative al lato secondario di trasformatori
Tipo di generatore uk
XK
XK
XK
XK
UN = 100 V/ IN = 1 A UN = 120 V/ IN = 1 A UN = 100 V/ IN = 5 A UN = 120 V/ IN = 5 A
Rotore a poli non 8 %...13 % 4,6 Ω...7,5 Ω
salienti
5,5 Ω...9,0 Ω
0,9 Ω...1,5 Ω
1,1 Ω...1,8 Ω
Rotore a poli sali- 3 %...16 % 1,7 Ω...9,2 Ω
enti
2,1 Ω...11,1 Ω
0,3 Ω...1,8 Ω
0,4 Ω...2,2 Ω
La larghezza del poligono di pendolazione viene parametrizzata con Za. Questa impostazione Za 3504 viene stabilita dall'impedenza totale Zges e può essere dedotta
dall'equazione riportata nella figura seguente. A questo scopo si può utilizzare per Ztot
la somma dei valori Zb e Zd (angolo di pendolazione tra generatore e rete) oppure la
somma di Zb e Zc (angolo di pendolazione tra generatore e trasformatore di blocco).
Quest'ultima è stata preimpostata all'indirizzo 3504 Za. Per ragioni di semplificazione
si suppone che l'angolo di pendolazione sia UG e che la tensione del generatore UN
e la tensione di rete abbiano lo stesso valore:
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2 Funzioni
Figura 2-70
Massima
frequenza di
pendolazione
Poligono di pendolazione con vettore di impedenza e angolo δ
Con la largezza Za selezionata per il poligono di pendolazione viene infine stabilita
anche la massima frequenza di pendolazione rilevabile. Partendo dalla considerazione che anche in presenza di pendolazioni rapide devono essere riconosciuti almeno
due valori di impedenza all'interno del poligono (in casi estremi la distanza dei valori
corrisponde alla largezza del poligono), si può ricavare la seguente formula approssimata per la massima frequenza di pendolazione fP rilevabile:
Così, con una frequenza nominale di 50 Hz (T = 20 ms) e con l'impostazione consigliata risulta:
come massima frequenza di pendolazione.
L'angolo di inclinazione ϕ del poligono di pendolazione è parametrizzabile (indirizzo
3508 PHI POLYGON) e può essere adattato in modo ottimale alle rispettive condizioni
dell'impianto.
Esempio:
Dati generatore:
xd'
= 0,20
UN
= 6,3 kV
IN
= 483 A
Dati trasformatore:
170
uK
=7%
SN
= 5,3 MVA
UN
= 6,3 kV
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2.20 Protezione perdita di passo
Rapporti di trasformazione:
Trasformatore amperometrico
TA = 500 A/1 A
Da qui si calcola la reattanza transitoria secondaria del generatore:
Poiché Zb ≈ Xd', il valore impostato per l'indirizzo 3505 Zb è fisso.
Tenendo conto dei rapporti di trasformazione risulta per l'impedenza di corto circuito
secondaria del trasformatore della macchina:
Se si stabilisce che la caratteristica 1 debba arrivare fino all'85% nel trasformatore, si
ottiene per l'impostazione di Zc ≈ 0,85 • 4,2 Ω ≈ 3,6 Ω.
Supponendo che l'impedenza della parte della linea anch'essa da controllare sia pari
(assieme al valore restante (0,15 • 4,2 Ω) dell'impedenza di corto circuito del trasformatore) a circa 10 Ω , risulta per il parametro 3507 Zd - Zc = 6,4 Ω.
La larghezza del poligono di pendolazione Za viene stabilita per mezzo dell'impedenza totale Ztot. Nell'esempio di calcolo si considera per Ztot l'impedenza della caratteristica 1 (somma della reattanza del generatore e valore dell'impedenza di corto circuito del trasformatore = valori di regolazione di Zb e Zc = 12 Ω + 3,6 Ω = 15,6 Ω):
Za ≈ 0,289 • 15,6 Ω ≈ 4,5 Ω.
Numero dei periodi
di pendolazione (nr.
slittamenti polari)
All'indirizzo 3509 REP. CHAR. 1 si imposta il numero dei periodi di pendolazione che
provocano uno scatto in seguito all'attraversamento della caratteristica 1. Se non sono
disponibili calcoli particolari, si consiglia un'impostazione 1 (oppure 2), poiché in
presenza di pendolazioni all'interno della zona del montante di macchina non si può
attendere a lungo, tanto più che la frequenza di pendolazione nella maggior parte dei
casi si intensifica e la macchina viene sollecitata ulteriormente. D'altra parte le pendolazioni con centro di pendolazione al lato rete sono meno critiche e sopportano, di
regola, un numero più alto di passaggi. L'indirizzo 3510 REP. CHAR. 2 può essere
quindi impostato su 4.
Ad ogni attraversamento della caratteristica 1 oppure 2 viene avviato un tempo di
tenuta parametrizzabile (indirizzo 3511T-HOLDING). Allo scadere di questo tempo,
l'eccitazione viene riportata a zero mediante reset dei contatori n1 e n2 e la pendolazione viene di nuovo "abbandonata". Il tempo dovrebbe superare la durata massima del
periodo di un ciclo di perdita di passo (vale a dire con una frequenza di pendolazione
minima). I valori normali variano da 20 a 30 s.
Ogni incremento dei contatori n1 (oppure n2) riavvia il tempo di tenuta e genera un
allarme "Perdita passo caratteristica 1" (oppure "Perdita passo caratteristica 2").
Questi allarmi scompaiono dopo un tempo parametrizzato all'indirizzo 3512 TSIGNAL. Se questo tempo è impostato su un valore superiore rispetto al valore del
tempo che intercorre tra due cicli di pendolazione, l'allarme "Perdita passo caratteris-
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171
2 Funzioni
tica 1(2)" si genera al primo riconoscimento della perdita di passo e scompare in
seguito all'ultimo riconoscimento della perdita di passo dopo un tempo T-SIGNAL parametrizzabile.
2.20.4 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
3501
OUT-OF-STEP
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione Perdita di
Passo
3502
I1> RELEASE
20.0 .. 400.0 %
120.0 %
Corrente di avviam. per
mis.rilascio I1>
3503
I2< RELEASE
5.0 .. 100.0 %
20.0 %
Corrente di avviam. per
mis.rilascio I2<
3504
Za
5A
0.04 .. 26.00 Ω
0.90 Ω
1A
0.20 .. 130.00 Ω
4.50 Ω
Resistenza Za del Poligono (Ampiezza)
5A
0.02 .. 26.00 Ω
2.40 Ω
1A
0.10 .. 130.00 Ω
12.00 Ω
5A
0.02 .. 26.00 Ω
0.72 Ω
1A
0.10 .. 130.00 Ω
3.60 Ω
5A
0.00 .. 26.00 Ω
1.28 Ω
1A
0.00 .. 130.00 Ω
6.40 Ω
3505
3506
3507
Zb
Zc
Zd - Zc
Resistenza Zb del Poligono (Indietro)
Resist. Zc del Poligono
(Avanti car.1)
Resist. Dif. Car.1-Car. 2
(Avanti)
3508
PHI POLYGON
60.0 .. 90.0 °
90.0 °
Angolo di inclinazione del
poligono
3509
REP. CHAR. 1
1 .. 10
1
Numero di pendolazioni:Caratteristica 1
3510
REP. CHAR. 2
1 .. 20
4
Numero di pendolazioni:Caratteristica 2
3511
T-HOLDING
0.20 .. 60.00 sec
20.00 sec
Tempo di tenuta del Rilev.
Guasto
3512
T-SIGNAL
0.02 .. 0.15 sec
0.05 sec
Tempo Min. Segnale per
Rilev. Carat. 1/2
2.20.5 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5053
>BLOCK O/S
SP
>BLOCCO Protezione Perdita di Passo
5061
O/S OFF
OUT
Protezione Perdita di Passo è su OFF
5062
O/S BLOCKED
OUT
Protezione Perdita di Passo è BLOCCATA
5063
O/S ACTIVE
OUT
Protezione Perdita di Passo è ATTIVA
172
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.20 Protezione perdita di passo
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5067
O/S char. 1
OUT
Impulso perdita di Passo della car .1
5068
O/S char. 2
OUT
Impulso perdita di Passo della car .2
5069
O/S det. char.1
OUT
Perdita di Passo Avviata Caratterist. 1
5070
O/S det. char.2
OUT
Perdita di Passo Avviata Caratterist. 2
5071
O/S TRIP char.1
OUT
Perdita di Passo Scatto Caratterist. 1
5072
O/S TRIP char.2
OUT
Perdita di Passo Scatto Caratterist. 2
7UM62 Manuale
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173
2 Funzioni
2.21
Protezione di Minima Tensione
La protezione di minima tensione rileva le perdite di tensione in macchine elettriche e
previene modalità di esercizio non ammissibili così come possibili perdite di stabilità.
I corto circuiti bipolari o i guasti a terra provocano una perdita asimmetrica di tensione.
Contrariamente ai tre sistemi di misura monofasi, il rilevamento del sistema di sequenza diretta non è influenzato da questi fenomeni e offre vantaggi, in particolare, per
la soluzione di problemi di stabilità.
2.21.1 Descrizione del funzionamento
Funzionamento
Per le ragioni sopra esposte, il sistema di sequenza diretta viene calcolato a partire
dalle prime armoniche delle tre tensioni fase-terra e viene trasferito alla funzione di
protezione.
La protezione di minima tensione dispone di due gradini. Il passaggio al di sotto di una
soglia di tensione impostabile provoca l'emissione di una segnalazione di avviamento.
Il perdurare dell'avviamento per un tempo impostabile provoca l'emissione di un
comando di scatto.
Affinché la protezione non produca una reazione errata in presenza di una perdita
della tensione secondaria, i gradini possono essere bloccati separatamente e/o
insieme mediante uno o più ingressi binari, ad es. di un interruttore di protezione dei
trasformatori voltmetrici. Inoltre, un blocco dei due gradini ha luogo mediante il FuseFailure-Monitor integrato (cfr. paragrafo 2.42.1).
Un avviamento già esistente viene mantenuto quando il dispositivo passa allo stato
operativo 0 (ovvero non esistono valori di misura valutabili oppure è stato abbandonato il campo di frequenza ammissibile). In questo modo viene garantito uno scatto
anche a queste condizioni. Questa memoria può essere interrotta aumentando la
grandezza di misura oltre il valore di ricaduta oppure attivando l'ingresso di blocco.
In assenza di un avviamento prima che il dispositivo si trovi nello stato operativo 0 (ad
es. anche all'inserzione del dispositivo senza grandezze di misura), non ha luogo né
un avviamento né uno scatto. Al passaggio allo stato operativo 1 (applicando grandezze di misura), si può eventualmente produrre uno scatto immediato. Si consiglia, pertanto, di attivare l'ingresso di blocco della protezione di minima tensione tramite il contatto ausiliario dell'interruttore e di bloccare così questa funzione dopo uno scatto della
protezione.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di minima tensione.
174
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.21 Protezione di Minima Tensione
Figura 2-71
Diagramma logico della protezione di minima tensione
2.21.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
La protezione di minima tensione può essere attiva e disponibile solo se essa è stata
parametrizzata nella configurazione delle funzioni di protezione (paragrafo 2.4, indirizzo 140) UNDERVOLTAGE = Enabled. Se la funzione non è necessaria, selezionare
Disabled. All'indirizzo 4001 UNDERVOLTAGE si può attivare (ON) o disattivare (OFF)
la funzione oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
Valori di
impostazione
Va osservato che il sistema di sequenza diretta delle tensioni, e quindi anche le soglie
di intervento, sono valutati come grandezze concatenate (tensione ai morsetti • √3). Il
primo gradino della protezione di minima tensione è normalmente regoalato a circa il
75 % della tensione della macchina (indirizzo 4002 U< = 75 V). L'impostazione del
tempo 4003 T U< va selezionata in modo da coprire buchi di tensione che potrebbero
provocare un funzionamento instabile. Il ritardo dovrà essere abbastanza lungo per
consentire di evitare scatti in caso di corto circuiti rapidi sopportabili dalle macchine
elettriche.
Per il secondo gradino si dovrà associare una soglia di avviamento più bassa 4004
U<<, ad es. = 65 V, con un tempo di scatto più breve, 4005 T U<< ad es. = 0,5 s, per
ottenere un adattamento approssimativo al comportamento di stabilità delle utenze.
Tutti i tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i
tempi propri (tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
Il rapporto di ricaduta può essere adattato con estrema precisione alle condizioni di
esercizio all'indirizzo 4006 DOUT RATIO.
2.21.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
175
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4001
UNDERVOLTAGE
OFF
ON
Block relay
OFF
MINIMA TENSIONE
4002
U<
10.0 .. 125.0 V
75.0 V
U< Avviamento
4003
T U<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
T U< Tempo di Ritardo
4004
U<<
10.0 .. 125.0 V
65.0 V
U<< Avviamento
4005
T U<<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
T U<< Tempo di Ritardo
4006A
DOUT RATIO
1.01 .. 1.20
1.05
U<,U<<Rapporto di Ricaduta
2.21.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
6503
>BLOCK U/V
SP
>BLOCCO Protezione Min. Tensione
6506
>BLOCK U<
SP
>BLOCCO Protezione Min. Tensione U<
6508
>BLOCK U<<
SP
>BLOCCO Protezione Min. Tensione U<<
6530
Undervolt. OFF
OUT
Protez.Min.Tensione è su OFF
6531
Undervolt. BLK
OUT
Protez.Min.Tensione è BLOCCATA
6532
Undervolt. ACT
OUT
Protez.Min.Tensione è ATTIVA
6533
U< picked up
OUT
Min.Tensione U< Avviata
6537
U<< picked up
OUT
Min.Tensione U<< Avviata
6539
U< TRIP
OUT
SCATTO Min.Tensione U<
6540
U<< TRIP
OUT
SCATTO Min.Tensione U<<
176
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.22 Protezione di Massima Tensione
2.22
Protezione di Massima Tensione
La protezione di massima tensione serve a proteggere la macchina elettrica e le parti
dell'impianto ad essa collegate contro eventuali incrementi di tensione non ammissibili
e a prevenire guasti del loro isolamento. Tali incrementi di tensione sono provocati, ad
es., da un comando errato, in caso di azionamento manuale del sistema di eccitazione, da un'anomalia al regolatore di tensione automatico, in seguito a uno scatto a
pieno carico di un generatore, in caso di generatore separato dalla rete oppure in caso
di funzionamento in isola.
2.22.1 Descrizione delle funzioni
Funzionamento
Con la protezione di massima tensione si può scegliere se controllare le tensioni concatenate o le tensioni fase-terra. In presenza di una forte sovratensione, la protezione
reagisce con un tempo di ritardo breve, mentre con una sovratensione di minore importanza il tempo di ritardo è più lungo per consentire al regolatore di tensione di riportare la tensione nel campo nominale. I valori limite della tensione e i tempi di ritardo
possono essere regolati individualmente per entrambi i gradini.
I gradini possono essere bloccati separatamente e/o insieme mediante uno o più ingressi binari.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di massima tensione.
Figura 2-72
Diagramma logico della protezione di massima tensione
2.22.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
La protezione di massima tensione può essere attiva e disponibile solo se essa è stata
parametrizzata nella configurazione delle funzioni di protezione (paragrafo 2.4, indirizzo 141) OVERVOLTAGE = Enabled. Se la funzione non è necessaria, selezionare
Disabled. All'indirizzo 4101 OVERVOLTAGE si può attivare (ON) o disattivare (OFF)
la funzione oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
177
2 Funzioni
All'indirizzo 4107 VALUES si impostano le grandezze di misura con le quali la protezione deve operare. Nella preimpostazione (caso normale) si parte dalle tensioni concatenate (= U-ph-ph). Nelle macchine a bassa tensione con neutro a terra andrebbero selezionate le tensioni fase-terra (= U-ph-e). In questo caso si deve considerare
che i valori di impostazione delle funzioni di protezione si riferiscono sempre a grandezze concatenate, anche quando le grandezze di misura selezionate sono le tensioni
fase-terra.
Valori di
impostazione
La configurazione dei valori di soglia e dei tempi di ritardo della protezione di massima
tensione si effettua in base alla velocità con la quale il regolatore di tensione stabilizza
le variazioni di tensione. La protezione non deve intervenire nel processo di regolazione normale del regolatore di tensione. La caratteristica a due gradini si deve quindi
trovare sempre al di sopra della caratteristica di tensione/tempo del processo di regolazione.
Il gradino di lunga durata 4102 U> e 4103 T U> deve intervenire in presenza di sovratensioni stazionarie. Questo è regolato su un valore compreso tra 110 % e 115 % UN
e, a seconda della velocità del regolatore, da 1,5 s a 5 s.
In caso di un'apertura a pieno carico del generatore, la tensione aumenta in un primo
momento in funzione della tensione transitoria e viene successivamente ridotta al
proprio valore nominale dal regolatore di tensione. Il gradino U>> viene impostato
come gradino di breve durata per evitare che il funzionamento transitorio (in caso di
apertura a pieno carico) abbia come conseguenza uno scatto. Caratteristico è, ad es.,
per 4104 U>> circa 130 % UN con un ritardo 4105 T U>> da zero a 0,5 s.
Tutti i tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i
tempi propri (tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
Il rapporto di ricaduta può essere adattato con estrema precisione alle condizioni di
esercizio all'indirizzo 4106 DOUT RATIO e utilizzato per allarmi di alta precisione (ad
es. alimentazione della rete di impianti eolici).
2.22.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4101
OVERVOLTAGE
OFF
ON
Block relay
OFF
MASSIMA TENSIONE
4102
U>
30.0 .. 170.0 V
115.0 V
U> Avviamento
4103
T U>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
T U> Tempo di Ritardo
4104
U>>
30.0 .. 170.0 V
130.0 V
U>> Avviamento
4105
T U>>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
T.U>> Tempo di Ritardo
4106A
DOUT RATIO
0.90 .. 0.99
0.95
U>,U>>Rapporto di Ricaduta
4107A
VALUES
U-ph-ph
U-ph-e
U-ph-ph
Valori di misura
178
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2.22 Protezione di Massima Tensione
2.22.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
6513
>BLOCK O/V
SP
>BLOCCO Protezione Max. Tensione
6516
>BLOCK U>
SP
>BLOCCO Protezione Max. Tensione U<
6517
>BLOCK U>>
SP
>BLOCCO Protezione Max. Tensione U>>
6565
Overvolt. OFF
OUT
Protez.Max.Tensione è su OFF
6566
Overvolt. BLK
OUT
Protez.Max.Tensione è BLOCCATA
6567
Overvolt. ACT
OUT
Protez.Max.Tensione e' ATTIVA
6568
U> picked up
OUT
Max.Tensione V> Avviata
6570
U> TRIP
OUT
SCATTO Max.Tensione U>
6571
U>> picked up
OUT
Max.Tensione U>> Avviata
6573
U>> TRIP
OUT
SCATTO Max.Tensione U>>
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C53000-G1172-C149-3
179
2 Funzioni
2.23
Protezione di Frequenza
La protezione di frequenza viene utilizzata per il rilevamento delle variazioni di frequenza del generatore. Se la frequenza misurata è al di fuori del campo ammissibile,
avranno inizio le rispettive manovre, quali, ad es., la separazione del generatore dalla
rete.
Una diminuzione di frequenza si produce quando il sistema subisce un aumento
della richiesta di potenza attiva oppure nel caso di un funzionamento anomalo del regolatore di frequenza o di velocità. La protezione di minima di frequenza viene impiegata anche in generatori che funzionano (temporaneamente) in isola, poiché qui la
protezione di ritorno di energia non potrà più lavorare correttamente in caso di perdita
della potenza motrice. La protezione di diminuzione di frequenza permette di isolare il
generatore dalla rete.
Un aumento di frequenza si produce, ad es., in caso di distacchi bruschi del carico
(funzionamento in isola) oppure in caso di funzionamento difettoso del regolatore di
frequenza. In questo caso sussiste il pericolo di un'autoeccitazione di macchine che
operano con linee di elevata lunghezza funzionanti a vuoto.
Con le funzioni di filtro utilizzate, le misurazioni sono praticamente indipendenti dall'influenza delle armoniche e raggiungono un'elevata precisione.
2.23.1 Descrizione delle funzioni
Protezione di
Massima e Minima
Frequenza
La protezione di frequenza dispone di 4 gradini di frequenza da f1 a f4. Per consentire
un adattamento variabile della protezione alle condizioni dell'impianto, i gradini sono
utilizzabili, a scelta, sia per minima che per massima frequenza e possono essere impostati separatamente l'uno dall'altro per consentire la realizzazione di diverse funzioni di comando. La parametrizzazione stabilisce la funzione di ogni gradino. Per il
gradino di frequenza f4, è possibile decidere, indipendentemente dal valore di soglia
parametrizzato, se tale gradino deve funzionare come gradino di massima o minima
frequenza. Per questo motivo, esso è utilizzabile anche per applicazioni speciali, se,
ad es., è richiesta una segnalazione quando una frequenza supera la soglia inferiore
della frequenza nominale.
Campi di lavoro
La frequenza può essere determinata fino a quando il sistema di sequenza positiva
delle tensioni è presente e il valore delle misure sufficiente. Se la tensione di misura
si abbassa al di sotto di un valore impostabile Umin, la protezione di frequenza viene
bloccata poiché il segnale non permette più il calcolo esatto dei valori di frequenza.
Nel caso della protezione di massima di frequenza, l'avviamento per massima frequenza viene mantenuto durante il passaggio allo stato operativo 0, quando l'ultimo
valore di frequenza misurato è stato >66 Hz. Il comando di apertura ricade con un
blocco della funzione oppure quando si passa allo stato operativo 1. Se l'ultima frequenza misurata prima del passaggio allo stato operativo 0 era <66 Hz, l'avviamento
ricade.
Per quanto concerne la protezione di minima di frequenza, con il passaggio allo stato
operativo 0 non ha più luogo un calcolo esatto della frequenza (a causa di un valore
di frequenza troppo bassa) e si ha una ricaduta dell'avviamento e/o dello scatto.
Tempi/Logiche
180
Ogni gradino di frequenza è associato a un tempo di ritardo. Allo scadere di questo
tempo viene generato un comando di scatto. In seguito alla ricaduta dell'avviamento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.23 Protezione di Frequenza
viene resettato immediatamente anche il comando di scatto, che verrà però mantenuto almeno per la durata minima del comando parametrizzata.
Tutti i quattro gradini di frequenza possono essere bloccati separatamente mediante
ingressi binari.
Figura 2-73
Diagramma logico della protezione di frequenza
2.23.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
La protezione di frequenza può essere attiva e accessibile solo se questa funzione è
stata parametrizzata all'indirizzo 142 FREQUENCY Prot. = Enabled. Se non si vuole
utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 4201 O/U FREQUENCY si
può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il
comando di scatto (Block relay).
Soglie di intervento
La configurazione della frequenza nominale dell'impianto e della soglia di frequenza
per ogni gradino f1 PICKUP - f4 PICKUP permette di definire la funzione protezione
di massima oppure di minima frequenza a seconda del caso. Se si parametrizza un
valore di soglia minore della frequenza nominale si tratta di un gradino di minima frequenza. Se il valore di soglia viene regolato su un valore più grande della frequenza
nominale si tratta di un gradino di massima frequenza.
Nota
Se il valore di soglia viene regolato sullo stesso valore della frequenza nominale, il
gradino non è attivo.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
181
2 Funzioni
Lo stesso vale anche per il gradino f4 quando il parametro 4214 THRESHOLD f4 è
impostato su automatic (preimpostazione). È possibile regolare questo parametro
anche su f4 PICKUP oppure f< e stabilire quindi il tipo di funzione (rilevamento
dell'aumento oppure della diminuzione) indipendentemente dal valore limite parametrizzato f4 PICKUP.
Se la protezione di frequenza viene utilizzata per un disaccoppiamento di rete o per
un brusco distacco del carico, i valori di taratura dipendono dalle condizioni concrete
della rete. Nel caso di un distacco brusco del carico lo scaglionamento dipende
dall'importanza delle utenze o dei gruppi di utenza.
Ulteriori applicazioni sono possibili nel settore delle centrali elettriche. I valori di frequenza impostabili anche in questo caso si orientano in linea di massima sulle caratteristiche tecniche del gestore della rete e della centrale. In questo caso, la protezione di
minima frequenza ha il compito di garantire l'approvvigionamento di energia dei dispositivi ausiliari della centrale disconnettendola tempestivamente dalla rete. Il turboregolatore normalizza, in tal caso, la velocità di rotazione del gruppo al suo valore nominale, in modo da poter proseguire l'approvvigionamento dell'energia richiesta dai
dispositivi ausiliari a frequenza nominale.
I turbogeneratori possono essere utilizzati, in generale, fino al 95% della frequenza
nominale, a condizione che la potenza apparente sia ridotta nella stessa misura. Per
le utenze induttive tuttavia, una diminuzione di frequenza provoca non solo un
consumo di corrente più elevato, ma rappresenta anche un rischio per la stabilità di
funzionamento. Per questo motivo viene tollerata normalmente solo una breve diminuzione di frequenza fino a circa 48 Hz (con fN = 50 Hz) oppure 58 Hz (con fN =
60 Hz).
Un aumento della frequenza può, ad esempio, essere provocato da un distacco
brusco del carico oppure da un funzionamento anomalo del regolatore di velocità (ad
es. in una rete in isola). In questo caso la protezione di massima frequenza può essere
utilizzata, ad esempio, come protezione contro l'aumento del numero di giri.
Esempio di impostazione:
Gradino
Causa
Valori di impostazione
con fN = 50 Hz
con fN = 60 Hz
Ritardo
f1
Separazione rete
48,00 Hz
58,00 Hz
1,00 s
f2
messa fuori servizio
47,00 Hz
57,00 Hz
6,00 s
f3
Allarme
49,50 Hz
59,50 Hz
20,00 s
f4
Allarme o scatto
52,00 Hz
62,00 Hz
10,00 s
Ritardi
I tempi di ritardo T f1 - T f4 (indirizzi 4204, 4207, 4210 e 4213) permettono uno
scaglionamento dei gradini di frequenza. I tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i tempi propri (tempo di misura, tempo di ricaduta)
della funzione di protezione.
Minima Tensione
All'indirizzo 4215 Umin viene impostata una tensione minima, al di sotto della quale
la protezione di frequenza viene bloccata. Il valore consigliato è circa 65 % UN. Il
valore del parametro si riferisce a grandezze concatenate (tensione fase-fase). Con
l'impostazione 0 si può disattivare il limite di minima tensione.
2.23.3 Tabella parametri
182
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C53000-G1172-C149-3
2.23 Protezione di Frequenza
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4201
O/U FREQUENCY
OFF
ON
Block relay
OFF
PROTEZIONE DI FREQUENZA
4202
f1 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
48.00 Hz
Avviamento f1
4203
f1 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
58.00 Hz
Avviamento f1
4204
T f1
0.00 .. 600.00 sec
1.00 sec
Tempo di ritardo T f1
4205
f2 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
47.00 Hz
Avviamento f2
4206
f2 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
57.00 Hz
Avviamento f2
4207
T f2
0.00 .. 100.00 sec
6.00 sec
Tempo di ritardo T f2
4208
f3 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
49.50 Hz
Avviamento f3
4209
f3 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
59.50 Hz
Avviamento f3
4210
T f3
0.00 .. 100.00 sec
20.00 sec
Tempo di ritardo T f3
4211
f4 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
52.00 Hz
Avviamento f4
4212
f4 PICKUP
40.00 .. 66.00 Hz
62.00 Hz
Avviamento f4
4213
T f4
0.00 .. 100.00 sec
10.00 sec
Tempo di ritardoT f4
4214
THRESHOLD f4
automatic
f>
f<
automatic
Uso del livello soglia f4
4215
Umin
10.0 .. 125.0 V; 0
65.0 V
Minima tensione richiesta per operazione
7UM62 Manuale
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183
2 Funzioni
2.23.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5203
>BLOCK Freq.
SP
>BLOCCO Protezione di Frequenza
5206
>BLOCK f1
SP
>BLOCCO Protezione di Freq.-soglia f1
5207
>BLOCK f2
SP
>BLOCCO Protezione di Freq.-soglia f2
5208
>BLOCK f3
SP
>BLOCCO Protezione di Freq.-soglia f3
5209
>BLOCK f4
SP
>BLOCCO Protezione di Freq.-soglia f4
5211
Freq. OFF
OUT
Frequency protection is OFF
5212
Freq. BLOCKED
OUT
Protezione di Frequenza è Bloccata
5213
Freq. ACTIVE
OUT
Protezione di Frequenza è Attiva
5214
Freq UnderV Blk
OUT
Protez. di Frequenza Blocco Min.Tensione
5232
f1 picked up
OUT
Protezione di Frequenza f1 Avviata
5233
f2 picked up
OUT
Protezione di Frequenza:f2 Avviata
5234
f3 picked up
OUT
Protezione di Frequenza: f3 Avviata
5235
f4 picked up
OUT
Protezione di Frequenza: f4 Avviata
5236
f1 TRIP
OUT
Protezione di Frequenza:Scatto f1
5237
f2 TRIP
OUT
Protezione di Frequenza:Scatto f2
5238
f3 TRIP
OUT
Protezione di Frequenza:Scatto f3
5239
f4 TRIP
OUT
Protezione di Frequenza:Scatto f4
2.24
Protezione di sovraeccitazione (V/f)
La protezione di sovraeccitazione consente di rilevare sovraeccitazioni non ammissibili in generatori, trasformatori e, in particolare, in trasformatori elevatori delle centrali
elettriche. La protezione deve intervenire quando il valore limite di induzione permesso dall'oggetto protetto (ad es. dal trasformatore di blocco) viene superato. Il trasformatore è in pericolo quando il "blocco centrale" viene disattivato a pieno carico e il regolatore di tensione non reagisce oppure la reazione non è sufficientemente rapida e
non si evita quindi il l'aumento di tensione. Allo stesso modo, una diminuzione della
frequenza (n. giri) può portare, nel caso di esercizio in isola, a un aumento dell'induzione a un livello inammissibile.
Un aumento di induzione al di sopra del valore nominale provoca rapidamente una
saturazione del nucleo di ferro e può provocare grandi perdite di corrente parassita.
184
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.24 Protezione di sovraeccitazione (V/f)
2.24.1 Descrizione delle funzioni
Metodo di misura
La protezione di sovraeccitazione misura il rapporto tensione U/frequenza f, proporzionale all'induzione B, e lo compara con l'induzione nominale BN. Tensione e frequenza si riferiscono in questo caso ai valori nominali dell'oggetto protetto (generatore,
trasformatore).
Per il calcolo viene scelta la tensione massima delle tre tensioni concatenate. Il campo
di frequenza controllabile si estende da 10 Hz a 70 Hz.
Adattamento del
trasformatore
Il fattore interno di correzione (UN prim/UN Macch) permette di compensare un'eventuale
differenza tra la tensione nominale primaria e la tensione dell'oggetto protetto. Non è
quindi necessario convertire le soglie di intervento e la caratteristica in valori secondari. Il presupposto è un'immissione corretta delle grandezze dell'impianto, quali tensione nominale del trasformatore e tensione nominale dell'oggetto protetto (cfr. Paragrafi 2.5 e 2.7).
Caratteristiche
La protezione di sovraeccitazione dispone di due caratteristiche a gradini e di una caratteristica termica per la rappresentazione approssimativa del riscaldamento che si
produce nell'oggetto da proteggere a causa della sovraeccitazione. Al superamento
di una prima soglia di intervento (gradino di allarme 4302 U/f >) viene avviato un
tempo 4303 T U/f >, allo scadere del quale, si genera un allarme. Contemporamente al superamento della soglia si attiva un circuito di conteggio. L'incremento del
contatore è ponderato in funzione del valore esistente U/f in modo che il tempo di
scatto dipenda dalla caratteristica parametrizzata. Quando il contatore raggiunge il
valore prestatibilito viene emesso un comando di scatto.
Se il valore misurato passa al di sotto della soglia di avviamento, il comando di scatto
viene sospeso e il contatore sarà decrementato conformemente ai dati del tempo di
raffreddamento parametrizzato.
La caratteristica termica è definita da 8 coppie di valori di sovraeccitazione U/f (in
relazione ai valori nominali) e da un tempo di scatto t. Nella maggior parte dei casi la
caratteristica preimpostata, relativa ai trasformatori standard, rappresenta una protezione adeguata. Se tale caratteristica non corrisponde al comportamento termico
reale dell'oggetto da proteggere, mediante impostazione di tempi di scatto (specificati
dal cliente) per i valori di sovraeccitazione U/f, si può realizzare ogni caratteristica desiderata. I valori intermedi si ottengono mediante interpolazione lineare nel dispositivo.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
185
2 Funzioni
Figura 2-74
Zona di scatto della protezione di sovraeccitazione
La caratteristica di scatto risultante dalla preimpostazione del dispositivo è riportata al
paragrafo "protezione di sovraeccitazione" nei dati tecnici. La figura 2-74 mostra il
comportamento della protezione quando, durante la parametrizzazione, è stata selezionata una soglia di avviamento (parametro 4302 U/f >), minore o maggiore del
primo valore della caratteristica termica.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di sovraeccitazione. Il
contatore può essere azzerato mediante un ingresso di blocco e mediante un ingresso
di reset.
186
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2.24 Protezione di sovraeccitazione (V/f)
Figura 2-75
Diagramma logico della protezione di sovraeccitazione
2.24.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di sovraeccitazione (massimo flusso) può essere attiva e accessibile
solo quando è stato configurato il parametro 143 OVEREXC. PROT. = Enabled. Se
non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 4301 OVEREXC. PROT. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
La protezione di sovraeccitazione misura il rapporto tensione/frequenza proporzionale
all'induzione B. La protezione deve intervenire quando il valore limite di induzione
permesso dall'oggetto protetto (ad es. dal trasformatore elevatore) viene superato. Il
trasformatore è in pericolo quando il "blocco centrale" viene disattivato a pieno carico
e il regolatore di tensione non reagise oppure la reazione non è sufficientemente
rapida e non si evita quindi un aumento di tensione.
Allo stesso modo, una diminuzione della frequenza (n. giri) può portare, nel caso di
esercizio in isola, a un aumento dell'induzione a un livello inammissibile.
La protezione U/f controlla quindi il corretto funzionamento del regolatore di tensione
e del regolatore di velocità in tutti gli stati operativi.
Gradini
indipendenti
ll valore limite di induzione (indicato dal produttore dell'oggetto da proteggere) in rapporto all'induzione nominale (B/BN) costituisce la base dell'impostazione del valore
limite all'indirizzo 4302 U/f >.
Il superamento del valore limite dell'induzione 4302 mpostato all'indirizzo U/f provoca
l'emissione di una segnalazione di avviamento e genera un allarme allo scadere del
rispettivo tempo di ritardo 4303 T U/f >.
Per la rapida eliminazione di sovraeccitazioni di grande intensità è prevista una caratteristica di scatto a gradini 4304 U/f >>, 4305 T U/f >>.
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187
2 Funzioni
Il tempo impostato è solo un tempo di ritardo supplementare che non comprende il
tempo proprio (tempo di misura, tempo di ricaduta).
Caratteristica
termica
Alla caratteristca di scatto a gradini è sovrapposta una caratteristica termica. Qui
viene riprodotta approssimativamente la sovratemperatura prodotta dalla sovraeccitazione. Al superamento del valore impostato all'indirizzo 4302 per l'induzione U/f,
viene generato l'allarme di avviamento sopra citato e viene abilitato un contatore che
produce uno scatto allo scadere di un tempo impostato e in base alla caratteristica
parametrizzata.
Figura 2-76
Caratteristica di scatto termica (con valori preimpostati)
La preimpostazione dei parametri 4306 - 4313 corrisponde alla caratteristica di un
trasformatore standard Siemens. Se non sono disponibili i dati del costruttore dell'oggetto protetto, si può mantenere la caratteristica standard preimpostata. In caso contrario si può costruire una qualsiasi caratteristica di scatto, con massimo sette segmenti di retta, immettendo i parametri punto per punto. A questo scopo si considerano
i tempi di scatto t relativi ai valori di sovraeccitazione U/f = 1,05; 1,10; 1,15; 1,20; 1,25;
1,30; 1,35 e 1,40 nella caratteristica preimpostata e si immettono agli indirizzi 4306
t(U/f=1.05) - 4313 t(U/f=1.40). La protezione effettua un'interpolazione
lineare tra questi punti.
Limitazione
La riproduzione del riscaldamento dell'oggetto da proteggere viene limitata al superamento del 150% della temperatura di scatto.
Tempo di
raffreddamento
Lo scatto per modello termico ricade con la ricaduta della soglia di avviamento mentre
il valore del contatore viene azzerato secondo il tempo di raffreddamento 4314 parametrizzato all'indirizzo T COOL DOWN. Questo parametro rappresenta il tempo necessario alla riproduzione termica per passare da 100% a 0%.
188
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2.24 Protezione di sovraeccitazione (V/f)
Il fattore interno di correzione (UN prim/UN Macch) permette di compensare un'eventuale
differenza tra la tensione nominale primaria e la tensione dell'oggetto protetto. Il presupposto è un'immissione corretta dei parametri dell'impianto 221 Unom PRIMARY e
251 UN GEN/MOTOR come descritto al paragrafo 2.5.
Adattamento del
trasformatore
voltmetrico
2.24.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4301
OVEREXC. PROT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione di sovraeccitazione
(U/f)
4302
U/f >
1.00 .. 1.20
1.10
U/f> Avviamento
4303
T U/f >
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
T U/f> Tempo di Ritardo
4304
U/f >>
1.00 .. 1.40
1.40
U/f>> Avviamento
4305
T U/f >>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
T U/f>> Tempo di Ritardo
4306
t(U/f=1.05)
0 .. 20000 sec
20000 sec
U/f = 1.05 Tempo di ritardo
4307
t(U/f=1.10)
0 .. 20000 sec
6000 sec
U/f=1.10 Tempo di Ritardo
4308
t(U/f=1.15)
0 .. 20000 sec
240 sec
U/f=1.15 Tempo di Ritardo
4309
t(U/f=1.20)
0 .. 20000 sec
60 sec
U/f=1.20 Tempo di Ritardo
4310
t(U/f=1.25)
0 .. 20000 sec
30 sec
U/f=1.25 Tempo di Ritardo
4311
t(U/f=1.30)
0 .. 20000 sec
19 sec
U/f=1.30 Tempo di Ritardo
4312
t(U/f=1.35)
0 .. 20000 sec
13 sec
U/f=1.35 Tempo di Ritardo
4313
t(U/f=1.40)
0 .. 20000 sec
10 sec
U/f=1.40 Tempo di Ritardo
4314
T COOL DOWN
0 .. 20000 sec
3600 sec
Tempo per raffreddamento
2.24.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5353
>U/f BLOCK
SP
>BLOCCO protezione di Sovraeccitazione
5357
>RM th.rep. U/f
SP
>Reset Memoria Termica U/f
5361
U/f> OFF
OUT
Protez. di Sovraeccit. è su OFF
5362
U/f> BLOCKED
OUT
Protez. di Sovraeccit. è Bloccata
5363
U/f> ACTIVE
OUT
Protez. di Sovraeccit. è Attiva
5367
U/f> warn
OUT
Protez. di Sovraecc.:Livello di Allarme
5369
RM th.rep. U/f
OUT
Reset Memoria Termica U/f
5370
U/f> picked up
OUT
Protez. di Sovraecc.: U/f> Avviamento
5371
U/f>> TRIP
OUT
Prot. di Sovraecc.:SCATTO Livello U/f>>
5372
U/f> th.TRIP
OUT
Prot. di Sovraecc.:SCATTO Livello Term.
5373
U/f>> pick.up
OUT
Protez. di Sovraecc.: U/f>> Avviamento
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2 Funzioni
2.25
Protezione di Minima Tensione a tempo inverso
La protezione di minima tensione a tempo inverso protegge, in primo luogo, le utenze
(macchine a induzione) dalle conseguenze di pericolose diminuzioni della tensione in
funzionamenti in isola e evita così stati operativi non ammissibili e possibili perdite di
stabilità. Anche in reti di interconnessione la protezione può essere utilizzata come criterio per la perdita di carico. I corto circuiti bifasi o i guasti a terra provocano una
perdita asimmetrica di tensione. Contrariamente ai sistemi di misura che valutano
separatamente ogni tensione di fase, il rilevamento del sistema basato sull'analisi
della componente di sequenza positiva di una terna di tensioni non è influenzato da
questi fenomeni e offre vantaggi, in particolare per la soluzione di problemi di stabilità.
2.25.1 Descrizione delle funzioni
Grandezza di
misura
Per le ragioni sopra esposte, la misura si basa sull'analisi delle componenti di sequenza positiva calcolate dalle componenti fondamentali delle tre tensioni fase-terra e
viene poi trasmesso alla funzione protettiva. Con il filtraggio numerico vengono valutate solo le componenti fondamentali.
Se al lato impianto sono disponibili trasformatori voltmetrici in connessione a triangolo
aperto, la protezione utilizza le tensioni concatenate e il centro stella interno rimane
libero. In questo modo si crea un centro stella virtuale per consentire il rilevamento
delle tensioni fase-terra (virtuali) (cfr. esempio di collegamento all'appendice A.3).
Caratteristica di
scatto
La protezione può adattarsi alla caratteristica di stabilità della macchina grazie alla
caratteristica integrale di intervento a tempo inverso. Quando il motore si trova nel
campo al di sotto della caratteristica di stabilità, viene frenato fino all'arresto oppure
continua a girare a velocità ridotta anche se la tensione ritorna completamente dopo
un breve tempo. Solo i motori a gabbia di scoiattolo nei quali la caratteristica della
coppia di reazione della macchina operatrice è al di sotto della caratteristica di coppia
stazionaria del motore, raggiungono di nuovo la velocità nominale. Tutti gli altri motori
vengono sovrasollecitati termicamente e meccanicamente durante un tentativo di riprendere la piena velocità al ritorno della tensione.
La protezione di minima tensione dispone di un gradino a tempo inverso. Affinché la
protezione non produca falsi allarmi in presenza di una perdita di tensione secondaria,
può essere bloccata mediante un ingresso binario, ad es. di un interruttore di protezione dei trasformatori voltmetrici. Un blocco automatico delle funzione protettiva può
avere luogo anche mediante il Fuse-Failure-Monitor integrato (cfr. paragrafo 2.42.2).
Se non sono disponibili grandezze di misura nel dispositivo (stato operativo 0), non
può venire emesso alcuno scatto se non c'è la presenza di un avviamento. Ciò serve
a garantire che la protezione non intervenga subito all'attivazione della funzione di
minima tensione in assenza di grandezze di misura. Se la funzione di protezione è
stata già attivata con l'applicazione di grandezze di misura, può essere di nuovo disattivata solo mediante blocco.
Se già esiste un avviamento, quando il dispositivo passa allo stato operativo 0 (ovvero
non esistono valori di misura valutabili oppure è stato abbandonato il campo di frequenza ammissibile), quest'ultimo viene mantenuto. Il calcolo del tempo di rirardo fino
allo scatto viene calcolato allo stesso modo di un passaggio a 0 V. Il mantenimento
dell'avviamento e dello scatto può essere terminato solo con il ritorno delle tensioni
oppure mediante azionamento dell'ingresso di blocco.
190
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2.25 Protezione di Minima Tensione a tempo inverso
l rapporto di ricaduta è pari a 101 % oppure a 0,5 V assoluto del valore di soglia impostato all'indirizzo 4402 Up< PICKUP. Tra il valore di avviamento e il valore di
ricaduta viene „congelato“ il rapporto integrale della determinazione del tempo di
scatto.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di minima tensione a
tempo inverso.
Figura 2-77
Diagramma logico della protezione di minima tensione inversa
2.25.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di minima tensione a tempo inverso può essere attiva e disponibile solo
se questa funzione è stata parametrizzata nella configurazione delle funzioni (paragrafo 2.4, indirizzo 144) INV.UNDERVOLT. = Enabled. Se non si vuole utilizzare la
funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 4401 INV. UNDERVOLT. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di
scatto (Block relay).
Valori di taratura
Va osservato che che la misura delle componenti di sequenza positiva delle tensioni
così come le soglie di intervento sono valutati sulle grandezze concatenate (tensione
ai poli • √3).
Per i valori di avviamento in generale non si possono dare indicazioni vincolanti.
Poiché la protezione deve proteggere, in primo luogo, le utenze (macchine a induzione) dalle conseguenze delle perdite di tensione ed evitare problemi di stabilità, il
primo gradino della protezione di minima tensione è normalmente regolato a circa il
75 % della tensione della macchina (indirizzo 4402 Up< PICKUP = 75 V). In casi eccezionali, se la perdita di tensione durante l'aumento di velocità è troppo grande, può
rendersi necessario impostare la protezione su valori più bassi. Il moltiplicatore del
tempo 4403 T MUL va selezionato in modo da evitare cadute di tensione che potrebbero provocare un funzionamento instabile. Il ritardo dovrà essere abbastanza lungo
per consentire di evitare disconnessioni per brevi cadute di tensione ammissibili.
Se necessario, il tempo di scatto può essere prolungato facoltativamente mediante un
gradino 4404 T Up<.
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191
2 Funzioni
Tutti i tempi impostati sono temporizzazioni supplementari che non comprendono i
tempi di risposta interna (tempo di misura, tempo di ricaduta).
2.25.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4401
INV. UNDERVOLT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione Min. Tensione Inversa
Up<
4402
Up< PICKUP
10.0 .. 125.0 V
75.0 V
Avviamento Up<
4403
T MUL
0.10 .. 5.00 sec; 0
1.00 sec
Moltiplicatore Tempo per Caratteristiche
4404
T Up<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
Tempo di ritardo Up<
2.25.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
6520
>BLOCK Up<
SP
>BLOCCO Prot. Min. Tensione Inversa
6522
Up< OFF
OUT
Prot. Min. Tensione Inversa è su OFF
6523
Up< BLOCK
OUT
Prot. Min. Tensione Inversa è BLOCCATA
6524
Up< ACTIVE
OUT
Prot. Min. Tensione Inversa è ATTIVA
6525
Up< picked up
OUT
Min. Tensione Inversa Up< Avviata
6526
Up< ch. pick.up
OUT
Carat. Min. Tensione Inv. Up< Avviata
6527
Up< AUS
OUT
SCATTO Min.Tensione Inversa Up<
192
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2.26 Protezione derivata di frequenza (df/dt)
2.26
Protezione derivata di frequenza (df/dt)
Questa protezione permette di rilevare rapidamente eventuali variazioni di frequenza
e di reagire rapidamente in caso di diminuzione oppure di aumento della frequenza. Il
comando di scatto può essere già dato prima che venga raggiunta la soglia di intervento della protezione di frequenza (cfr. paragrafo 2.23).
Le variazioni di frequenza sono provocate, tra l'altro, da uno squilibrio tra potenza
attiva prodotta e potenza attiva richiesta. È quindi necessario da un lato prendere
misure relative alla regolazione e dall'altro eseguire manovre di comando. Ciò può
comprendere misure destinate ad abbassare il carico, come disaccoppiamenti di rete
oppure la disattivazione di utenze (stacco carichi). Tali misure sono più efficaci se
vengono prese subito, all'inizio di un guasto.
Le due applicazioni principali della funzione di protezione sono quindi il disaccoppiamento di rete e l'eliminazione del carico.
2.26.1 Descrizione delle funzioni
Principio di misura
A partire dalla tensione di sequenza diretta viene determinata la frequenza di ogni
periodo mediante una finestra di misura di tre periodi e viene fatta la media con i valori
precedentemente calcolati. La differenza di frequenza si calcola quindi tramite un intervallo di tempo impostabile (preimpostazione 5 periodi). Il rapporto differenza di frequenza e differenza di tempo corrisponde al cambio di frequenza che può essere positivo o negativo. La misurazione viene effettuata di continuo (per periodo). Mediante
procedimenti di supervisione, quali, ad es., la supervisione di minima tensione, il controllo dei cambiamenti bruschi dell'angolo di fase e altri, viene evitata una funzione intempestiva.
Variazione
dell'aumento/diminuzione di
frequenza
La protezione di cambio di frequenza dispone di quattro gradini, da f1/dt a df4/dt.
Questi permettono di adattare in modo variabile la funzione alle condizioni dell'impianto. I gradini possono essere utilizzati sia per il rilevamento della variazione della riduzione di frequenza (-df/dt) che per la variazione dell'aumento di quest'ultima (+df/dt). Il
gradino -df/dt agisce a partire da frequenze con bassa frequenza nominale oppure al
di sotto di quest'ultima, quando è attivata l'abilitazione di minima frequenza. Analogamente, il gradino df/dt è attivo solo al superamento della frequenza nominale o con
frequenze al di sopra di quest'ultima, quando è attivata l'abilitazione di massima frequenza. La parametrizzazione stabilisce la funzione di ogni gradino.
Per limitare il campo di regolazione dei parametri a un livello ragionevole, le finestre
di misura (regolabili) per il calcolo della differenza di frequenza e della differenza di
ricaduta, sono valide ognuna per due gradini.
Campi di lavoro
La frequenza può essere determinata fino a quando la sequenza diretta delle tensioni
è di un livello sufficiente. Se la tensione di misura si abbassa al di sotto di un valore
impostabile U MIN, la protezione di frequenza viene bloccata poiché il segnale non
permette più il calcolo esatto dei valori di frequenza.
Tempi/Logica
Ogni gradino di frequenza è associato a un tempo di ritardo di scatto. Ciò è consigliabile per la supervisione di gradienti piccoli. Allo scadere di questo tempo viene
emesso un comando di scatto. In seguito alla ricaduta dell'avviamento, viene resettato
immediatamente anche il comando di scatto, che verrà però mantenuto almeno per la
durata minima del comando parametrizzata.
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193
2 Funzioni
Tutti e quattro i gradini di derivata di frequenza possono essere bloccati separatamente mediante ingressi binari. Il blocco di minima tensione agisce su tutti e quattro i
gradini contemporaneamente.
Figura 2-78
Diagramma logico della protezione di cambio di frequenza
2.26.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
La protezione di cambio di frequenza può essere attiva e accessibile solo se questa
funzione è stata parametrizzata all'indirizzo 145 df/dt Protect.. Si possono selezionare da 2 a 4 gradini. La preimpostazione è 2 df/dt stages.
All'indirizzo 4501 df/dt Protect. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Soglie di intervento
194
La procedura di impostazione è uguale per tutti i gradini. Si stabilisce, innanzitutto, se
il gradino deve controllare un aumento di frequenza con f>fN oppure una diminuzione
con f<fN. Questa impostazione viene eseguita, ad es., per il gradino 1 all'indirizzo
4502 df1/dt >/<. La soglia di intervento viene impostata come valore assoluto
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2.26 Protezione derivata di frequenza (df/dt)
all'indirizzo 4503 STAGE df1/dt. ll segno corrispondente è noto alla funzione di protezione dall'impostazione all'indirizzo 4502.
La soglia di intervento dipende dal tipo di applicazione e viene scelta in base alle caratteristiche della rete. Di regola è necessaria un'analisi della rete. Se un'utenza viene
sconnessa bruscamente, si produce un'eccedenza di potenza attiva. La frequenza
aumenta e si ha, come conseguenza, una variazione di frequenza positiva. Se al contrario, un generatore ha un'avaria, si ha una carenza di potenza attiva. La frequenza
si abbassa e si ha, come conseguenza, una variazione di frequenza negativa.
Le seguenti relazioni possono essere utilizzate come esempio di calcolo e sono valide
per la velocità iniziale di una variazione di frequenza (ca. 1 secondo).
Le abbreviazioni hanno il significato seguente:
fN
Frequenza nominale
ΔP
Variazione potenza attiva
ΔP = Pconsumo – Pproduzione
SN
Potenza nominale apparente delle macchine
H
Costante di inerzia
per alternatori per centrali idroelettriche (macchine a poli
salienti)
H = 1,5 s - 6 s
per turbogeneratori (macchine a poli non salienti)
H = 2 s - 10 s
gruppi di turbogeneratori industriali
H=3s-4s
Esempio:
fN = 50 Hz
H=3s
Caso 1: ΔP/SN = 0,12
Caso 2: ΔP/SN = 0,48
Caso 1: df/dt = –1 Hz/s
Caso 2: df/dt = –4 Hz/s
L'esempio sopra citato costituisce la base della preimpostazione. I quattro gradini
sono stati configurati in modo simmetrico.
Ritardi
Se si desidera una reazione immediata della funzione di protezione, impostare il
ritardo sullo zero. Questo sarà il caso per i valori di taratura importanti. Se, al contrario,
devono essere controllate piccole variazioni (1Hz/s), un tempo di ritardo breve permetterà di evitare una reazione intempestiva. L'impostazione del tempo per il gradino
1 viene eseguita all'indirizzo 4504 T df1/dt e i tempi si addizionano al tempo proprio
di funzionamento.
Abilitazione
mediante
protezione di
frequenza
Con il parametro df1/dt & f1 (indirizzo 4505) si può impostare l'abilitazione del
gradino a partire da una determinata soglia di frequenza. A questo scopo viene richiesto il rispettivo gradino di frequenza della protezione di frequenza. Nell'esempio di
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195
2 Funzioni
configurazione si tratta del gradino f1. Se non si desidera un'interazione tra le due funzioni, il parametro dev'essere impostato su OFF (preimpostazione).
Un parametro "avanzato" (Advanced-Parameter) permette di regolare la differenza di
ricaduta e la finestra di misura per gruppi di due gradini (ad es. df1/dt e df2/dt). Questa
impostazione è possibile solo con il programma di comando DIGSI.
Parametro
supplementare
Le modifiche della configurazione sono necessarie solo se si desidera , ad es., una
grande differenza di ricaduta. Per il rilevamento di variazioni di frequenza minime
(<0,5 Hz/s) si consiglia di prolungare la finestra di misura preimpostata. Si migliora,
così, la precisione delle misure.
Valore impostato
ISTERESI df/dt
Gradino dfn/dt
(ind. 4519, 4521)
FINESTRA DI MISURA
dfx/dt
(ind. 4520, 4522)
Tensione minima
0,1...0,5 Hz/s
≈ 0,05
25...10
0,5..0,1 Hz/s
≈ 0,1
10...5
1...5 Hz/s
≈ 0,2
10...5
5...20 Hz/s
≈ 0,5
5...1
All'indirizzo 4518 U MIN viene impostata una Minima Tensione, al di sotto della quale
la protezione di derivata di frequenza viene bloccata. Il valore consigliato è circa 65 %
UN. Con l'impostazione „0“ si può disattivare il limite di tensione minima.
2.26.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4501
df/dt Protect.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione derivata di frequenza
4502
df1/dt >/<
-df/dt<
+df/dt>
-df/dt<
Tipo di Soglia (df1/dt >/<)
4503
STAGE df1/dt
0.1 .. 10.0 Hz/s; ∞
1.0 Hz/s
Valore Avv.Livello df1/dt
4504
T df1/dt
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di Ritardo Livello df1/dt
4505
df1/dt & f1
OFF
ON
OFF
Logica AND con Avv.del Livello f1
4506
df2/dt >/<
-df/dt<
+df/dt>
-df/dt<
Tipo di Soglia (df2/dt >/<)
4507
STAGE df2/dt
0.1 .. 10.0 Hz/s; ∞
1.0 Hz/s
Valore Avv.Livello df2/dt
4508
T df2/dt
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di Ritardo Livello df2/dt
4509
df2/dt & f2
OFF
ON
OFF
Logica AND con Avv.del Livello f2
4510
df3/dt >/<
-df/dt<
+df/dt>
-df/dt<
Tipo di Soglia (df3/dt >/<)
196
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2.26 Protezione derivata di frequenza (df/dt)
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4511
STAGE df3/dt
0.1 .. 10.0 Hz/s; ∞
4.0 Hz/s
Valore Avv.Livello df3/dt
4512
T df3/dt
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
Tempo di Ritardo Livello df3/dt
4513
df3/dt & f3
OFF
ON
OFF
Logica AND con Avv.del Livello f3
4514
df4/dt >/<
-df/dt<
+df/dt>
-df/dt<
Tipo di Soglia (df4/dt >/<)
4515
STAGE df4/dt
0.1 .. 10.0 Hz/s; ∞
4.0 Hz/s
Valore Avv.Livello df4/dt
4516
T df4/dt
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
Tempo di Ritardo Livello df4/dt
4517
df4/dt & f4
OFF
ON
OFF
Logica AND con Avv.del Livello f4
4518
U MIN
10.0 .. 125.0 V; 0
65.0 V
Tensione d'operaz. min. V/min
4519A
df1/2 HYSTERES.
0.02 .. 0.99 Hz/s
0.10 Hz/s
Reset Isteresi per df1/dt e df2/dt
4520A
df1/2 M-WINDOW
1 .. 25 Cycle
5 Cycle
Finestra di Misura per df1/dt e
df2/dt
4521A
df3/4 HYSTERES.
0.02 .. 0.99 Hz/s
0.40 Hz/s
Reset Isteresi per df3/dt e df4/dt
4522A
df3/4 M-WINDOW
1 .. 25 Cycle
5 Cycle
Finestra di Misura per df3/dt e
df4/dt
2.26.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5503
>df/dt block
SP
>BLOCCO derivata di frequenza
5504
>df1/dt block
SP
>BLOCCO Livello df1/dt
5505
>df2/dt block
SP
>BLOCCO Livello df2/dt
5506
>df3/dt block
SP
>BLOCCO Livello df3/dt
5507
>df4/dt block
SP
>BLOCCO Livello df4/dt
5511
df/dt OFF
OUT
df/dt è su OFF
5512
df/dt BLOCKED
OUT
df/dt è BLOCCATA
5513
df/dt ACTIVE
OUT
df/dt è ATTIVA
5514
df/dt U< block
OUT
df/dt è Bloccata da minima tensione
5516
df1/dt pickup
OUT
Avviamento Livello df1/dt
5517
df2/dt pickup
OUT
Avviamento Livello df2/dt
5518
df3/dt pickup
OUT
Avviamento Livello df3/dt
5519
df4/dt pickup
OUT
Avviamento Livello df4/dt
5520
df1/dt TRIP
OUT
Scatto Livello df1/dt
5521
df2/dt TRIP
OUT
Scatto Livello df2/dt
5522
df3/dt TRIP
OUT
Scatto Livello df3/dt
5523
df4/dt TRIP
OUT
Scatto Livello df4/dt
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
197
2 Funzioni
2.27
Salto del vettore di tensione
E' abbastanza comune che gli autoproduttori alimentino direttamente i propri impianti
e contemporaneamente alimentino anche la rete. La linea di alimentazione costituisce
in generale un limite legale tra il gestore della rete e il produttore autonomo. Se la linea
di alimentazione è fuori servizio, ad es., in seguito a una richiusura tripolare automatica, si può produrre, una variazione di tensione o di frequenza sul generatore la quale
è funzione della potenza uscente. In seguito alla chiusura della linea di alimentazione,
allo scadere del tempo di pausa, possono presentarsi delle condizioni asincrone, che
possono provocare danni al generatore oppure al meccanismo tra generatore e azionamento.
Un criterio per l'identificazione di un'interruzione dell'alimentazione è la supervisione
dell'angolo di fase nella tensione. In caso di guasto alla linea di alimentazione, l'interruzione brusca di corrente provoca un salto dell'angolo di sfasamento nella tensione,
che viene registrato monitorando eventuali differenze. Il superamento di un valore di
soglia impostato provoca l'emissione del comando di apertura dell'interruttore del generatore e del congiuntore.
L'impiego principale della funzione di salto del vettore è quindi il disaccopiamento
della rete.
2.27.1 Descrizione funzionale
Evoluzione della
frequenza con
scatto a pieno
carico
198
La figura seguente mostra l'evoluzione della frequenza quando un generatore subisce
uno scatto a pieno carico. All'apertura dell'interruttore del generatore ha luogo un salto
dell'angolo di sfasamento, riconoscibile nella misurazione della frequenza come salto
di frequenza. L'accelerazione del generatore dipende dalle condizioni dell'impianto
(cfr. anche paragrafo 2.26 „Protezione derivata di frequenza“).
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.27 Salto del vettore di tensione
Figura 2-79
Variazione della frequenza in seguito a uno scatto a pieno carico (registrazione del guasto con il dispositivo
SIPROTEC 4 - viene rappresentato lo scostamento in rapporto alla frequenza nominale)
Principio di misura
Il vettore della tensione del sistema di sequenza diretta viene calcolato a partire dalle
tensioni fase-terra. Questo vettore viene utilizzato per determinare lo sfasamento su
un intervallo delta di due periodi. La presenza di un salto dell'angolo di fase è la conseguenza di un brusco cambiamento della circolazione di corrente. La figura 2-80
mostra il principio fondamentale. La rappresentazione a sinistra descrive lo stato stazionario, la figura a destra illustra l'evoluzione del vettore in seguito a uno scatto a pieno
carico. Il salto del vettore è chiaramente riconoscibile.
Figura 2-80
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Vettore di tensione dopo un brusco distacco di carico
199
2 Funzioni
Per evitare un funzionamento intempestivo, vengono prese ulteriori misure quali:
• Correzione delle variazioni stazionarie della frequenza nominale
• Limitazione del campo di lavoro della frequenza a fN ± 3 Hz
• Rilevamento della commutazione (interna al dispositivo) della frequenza di campionatura (adattamento della frequenza di campionatura)
• Abilitazione a partire da una minima tensione
• Blocco su inserzione o mancanza di tensione
Logica
La logica è rappresentata nella fig. 2-81. La procedura di comparazione degli angoli
determina la differenza d'angolo e la confronta con il valore impostato. Se quest'ultimo
viene superato, ha luogo una memorizzazione del salto del vettore in un flipflop RS.
Il gradino temporale è associato a un tempo di ritardo di scatto.
L'avviamento memorizzato può essere resettato mediante un ingresso binario oppure
automaticamente tramite un elemento temporizzatore (indirizzo 4604 T RESET).
La funzione di salto del vettore non è attiva al di fuori della banda di frequenza ammissiblile. Lo stesso vale per la tensione. I parametri di delimitazione sono in questo caso
U MIN e U MAX.
Se le misure di frequenza e di tensione non vengono mantenute, la logica genera un
"1" logico e l'ingresso di reset è permanentemente attivo. Il risultato della misurazione
del salto di vettore viene ignorato. Se, ad es., viene collegata la tensione e la banda
di frequenze è corretta, la variabile logica sopra citata passa da 1 a 0. Con il timer di
ritardo di ricaduta T BLOCK l'ingresso di reset rimane ancora azionato per un determinato tempo e impedisce così un avviamento tramite il salto di vettore.
Se un corto circuito provoca una brusca caduta di tensione, il blocco viene immediatamente attivato mediante l'ingresso di reset. Uno scatto tramite la funzione di salto del
vettore viene inibito.
200
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.27 Salto del vettore di tensione
Figura 2-81
Diagramma logico del rilevamento di salto vettoriale
2.27.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
La funzione di salto vettoriale è attiva e accessibile solo se è stata programmata all'indirizzo 146 VECTOR JUMP su Enabled.
All'indirizzo 4601 VECTOR JUMP si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
Soglie di intervento
Il valore impostato per il salto di vettore (indirizzo 4602 DELTA PHI) viene scelto in
funzione delle condizioni di potenza fornita e potenza consumata. Una brusca caduta
della potenza attiva consumata così come un aumento rapido di quest'ultima, provocano un salto del vettore di tensione. Il valore da impostare dev'essere determinato in
base alle proprietà specifiche dell'impianto. A questo scopo si può utilizzare il circuito
equivalente semplificato della figura „vettore di tensione dopo uno scatto“ nella descrizione della funzione oppure un programma di calcolo della rete.
Se si seleziona un'impostazione troppo sensibile, si rischia di sollecitare la funzione di
protezione e di provocare un disaccoppiamento della rete a causa di inserzioni e disinserzioni di carichi nella rete. Per questo motivo la preimpostazione è fissata a 10°.
Il campo di lavoro di tensione ammesso può essere impostato agli indirizzi 4605 per
U MIN e 4606 per U MAX. La filosofia d'uso ha un ruolo fondamentale nella scelta di
questi parametri. Il valore per U MIN andrebbe scelto al di sotto della tensione minima
ammissibile, per una breve durata per la quale è ancora richiesto un disaccoppiamento della rete. Il valore preimpostato è stato selezionato all'80 % della tensione nomi-
7UM62 Manuale
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201
2 Funzioni
nale. Per U MAX va selezionata la tensione massima ammissibile. Normalmente
quest'ultima corrisponde al 130 % della tensione nominale.
Si consiglia di lasciare il ritardo T DELTA PHI (indirizzo 4603) sullo zero, a meno che
non si voglia trasmettere la segnalazione di scatto con ritardo a una logica (CFC)
oppure se si richiede più tempo per un blocco esterno.
Ritardi
Allo scadere del tempo T RESET (indirizzo 4604) la funzione viene reinizializzata automaticamente. Il tempo di reinizializzazione dev'essere selezionato in base alla filosofia di disaccoppiamento. Questo tempo dev'essere scaduto prima di una richiusura
dell'interruttore. Se la reinizialittazione non viene utilizzata, regolare il timer su ∞. In
questo caso la reinizializzazione deve essere effettuata mediante l'ingresso binario
(contatto ausiliario dell'interruttore).
L'elemento temporizzatore di ricaduta T BLOCK (indirizzo 4607) permette di evitare
un funzionamento intempestivo durante il collegamento e lo stacco della tensione. Di
regola non è necessario modificare la preimpostazione. La modifica è possibile solo
con il programma di comando DIGSI (parametri avanzati). A questo scopo è necessario accertarsi che T BLOCK sia sempre impostato a un valore maggiore di quello della
finestra di misura del salto di vettore (2 periodi).
2.27.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
4601
VECTOR JUMP
OFF
ON
Block relay
OFF
Salto del vettore di tensione
4602
DELTA PHI
2 .. 30 °
10 °
Salto di Fase DELTA PHI
4603
T DELTA PHI
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.00 sec
Tempo di ritardo T DELTA PHI
4604
T RESET
0.10 .. 60.00 sec; ∞
5.00 sec
Tempo di reset dopo lo Scatto
4605A
U MIN
10.0 .. 125.0 V
80.0 V
Tensione Minima d'operazione U
Min.
4606A
U MAX
10.0 .. 170.0 V
130.0 V
Tensione Massima d'operazione
U Max.
4607A
T BLOCK
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.10 sec
Tempo di ritardo del Blocco
2.27.4 Informazioni
N°
5581
Informazione
>VEC JUMP block
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO Salto Vettore
5582
VEC JUMP OFF
OUT
Salto Vettore è su OFF
5583
VEC JMP BLOCKED
OUT
Salto Vettore è BLOCCATO
5584
VEC JUMP ACTIVE
OUT
Salto Vettore è ATTIVO
5585
VEC JUMP Range
OUT
Salto Vettore fuori livello di misura
202
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.27 Salto del vettore di tensione
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
5586
VEC JUMP pickup
OUT
Salto Vettore Avviamento
5587
VEC JUMP TRIP
OUT
Salto Vettore SCATTO
7UM62 Manuale
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203
2 Funzioni
2.28
Protezione Terra Statore 90%
La protezione di terra statore rileva i guasti a terra nell'avvolgimento statorico di
macchine trifasi. Le macchine possono avere una connessione su sbarra (connessione diretta alla rete) oppure su trasformatore (tramite il trasformatore della macchina). Caratteristica della presenza di un guasto a terra è la comparsa di una tensione
di spostamento e, nelle connessioni su sbarra, anche di una corrente di terra. Questo
principio rende possibile una protezione da 90% a 95% dell'avvolgimento statorico.
2.28.1 Descrizione della funzione
Tensione di
spostamento
La tensione di spostamento UE può essere misurata al centro stella della macchina
con l'ausilio di un trasformatore di tensione, di un trasformatore di fase (fig. 2-82)
tramite l'avvolgimento e-n (avvolgimento a triangolo aperto) di trasformatori di tensione oppure sull'avvolgimento di misura di un trasformatore di messa a terra (fig. 283). Poiché i trasformatori di fase e i trasformatori di messa a terra forniscono in
genere una tensione di spostamento di 500 V (con spostamento completo), è necessario collegare a monte un partitore di tensione 500 V/100 V.
Se la tensione di spostamento non può essere misurata direttamente dal dispositivo,
quest'ultimo la può calcolare a partire dalle tensioni fase-terra.
Il tipo di misurazione oppure il calcolo della tensione di spostamento vengono comunicati al dispositivo mediante il parametro 223 UE CONNECTION.
Indipendentemente dal tipo di valutazione della tensione di spostamento, le componenti della terza armonica di ogni fase si sommano poiché sono in fase nel sistema a
corrente trifase. Per ottenere grandezze di misura affidabili viene valutata nella protezione di terra dello statore solo la componente fondamentale della tensione di spostamento, le armoniche vengono soppresse mediante algoritmi di filtraggio.
Per le macchine in connesse direttamente su trasformatore è sufficiente una valutazione della tensione di spostamento. La possibile sensibilità della protezione viene limitata solo da tensioni di disturbo che si generano per dispersioni a terra nella rete e
che vengono trasmesse al lato di tensione della macchina tramite la capacità di accoppiamento del trasformatore di blocco. Se necessario, una resistenza di carico permette di diminuire queste tensioni di disturbo. La protezione inizia la disinserzione
della macchina quando il guasto a terra è già presente per un tempo impostabile nella
zona del blocco macchina.
204
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.28 Protezione Terra Statore 90%
Figura 2-82
Resistenza di carico
RT
Partitore di tensione
UE
Tensione omopolare
CG
Capacità di terra generatore
CL
Capacità di terra cavo di alimentazione
CTr
Capacità di terra trasformatore di blocco
CK
Capacità di accoppiamento trasformatore di blocco
Figura 2-83
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Connessione a blocco con trasformatore monofase sul centrostella
RB
Connessione a blocco con trasformatore di messa a terra
RB
Resistenza di carico
RT
Partitore di tensione
UE
Tensione omopolare
CG
Capacità di terra generatore
CL
Capacità di terra cavo di alimentazione
CTr
Capacità di terra trasformatore di blocco
CK
Capacità di accoppiamento trasformatore di blocco
205
2 Funzioni
Rilevamento della
direzione della
corrente di terra
Per le macchine connesse direttamente sulle sbarre non si può fare differenza tra i
guasti a terra della rete e i guasti a terra della macchina con il solo criterio della tensione di spostamento. Per questo motivo si utilizza la corrente verso terra quale criterio supplementare, e la tensione di spostamento come condizione di abilitazione indispensabile.
La corrente verso terra può essere rilevata mediante un trasformatore toroidale
oppure per mezzo di un trasformatore in connessione Holmgreen. Nel caso di un
guasto a terra della rete, la macchina fornisce solo una corrente di guasto a terra trascurabile tramite un punto di misura che si deve trovare tra la macchina e la rete. In
presenza di un guasto a terra della macchina è disponibile la corrente verso terra della
rete. Poiché le condizioni della rete possono variare a seconda dei diversi stati di connessione, si utilizza una resistenza di carico che fornisce - indipendentemente dallo
stato connessione della rete - una corrente verso terra più elevata in presenza di una
tensione di spostamento. La corrente verso terra prodotta dalla resistenza di carico
deve attraversare sempre il punto di misura.
Figura 2-84
Rilevamento della direzione del guasto a terra con connessione su sbarra
Di conseguenza è necessario posizionare la resistenza di carico (vista dalla macchina) oltre il punto di misura (trasformatore di corrente, trasformatore toroidale). Il trasformatore di messa a terra dev'essere collegato preferibilmente sulle sbarre.. Oltre al
livello della corrente verso terra, è indispensabile, per il rilevamento affidabile di un
guasto a terra della macchina con connessione diretta sulle sbarre, conoscere la direzione di questa corrente in relazione alla tensione di spostamento. Il 7UM62 per-
206
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.28 Protezione Terra Statore 90%
mette di modificare l'inclinazione della caratteristica separando la „direzione macchina“ dalla "direzione rete" (cfr. fig. seguente).
La protezione diagnostica un guasto di terra della macchina in presenza dei tre criteri
sottocitati, vale a dire:
• Tensione di spostamento maggiore del valore impostato U0>,
• Corrente di terra nel punto di misura maggiore del valore impostato 3I0>,
• La corrente di terra circola in direzione della macchina da proteggere.
Figura 2-85
Caratteristica della protezione di terra dello statore per il funzionamento con
sbarra collettrice
In presenza di un guasto a terra nella zona della macchina, dopo un tempo di ritardo
regolabile, ha luogo il disaccoppiamento della macchina.
È possibile disattivare temporaneamente il rilevamento della corrente di terra mediante un ingresso binario quando è evidente che questo criterio non è significativo (in
caso di interruttore aperto). In questo modo si può utilizzare la tensione di spostamento quale criterio esclusivo di valutazione, ad es., durante la messa in marcia del generatore.
La fig. 2-87 illustra il diagramma logico della protezione terra statore.
L'utilizzo della protezione di terra statore quale protezione direzionale oppure adirezionale, richiede l'impiego dell'ingresso di misura di corrente sensibile del dispositivo
7UM62. Va osservato che la funzione di rilevamento di guasti a terra sensibile può utilizzare lo stesso ingresso di misura (programmazione su Iee2) e quindi la stessa grandezza di misura. In questo modo si dispone, grazie alla funzione di rilevamento dei
guasti a terra, di due ulteriori soglie di indipendenti Iee> e Iee>> (cfr. par. 2.29). Se
non si vogliono utilizzare queste funzioni, è necessario disattivare il rilevamento di
guasti a terra sensibile all'indirizzo 151 oppure impiegarlo con Iee1.
Se si utilizza la protezione terra rotore (cfr. par.2.34) viene impegnato anche l'ulteriore
ingresso di tensione e la tensione di spostamento U0 per la protezione terra statore
viene quindi calcolata dalle tensioni fase-terra.
7UM62 Manuale
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207
2 Funzioni
Rilevamento della
corrente di terra
(protezione
differenziale di
terra con
abilitazione della
tensione di
spostamento)
Nel settore industriale, i sistemi di sbarra sono equipaggiati con sistemi di terra sul
centro-stella commutabili ad alta o a bassa resistenza. Per il rilevamento dei guasti a
terra si misurano la corrente del centro stella e la somma delle correnti con l'ausilio di
un trasformatore toroidale, che vengono quindi trasmesse al dispositivo di protezione
come differenza di corrente. In questo modo, la corrente che circola attraverso la resistenza di centro stella così come la componente risultante dalla rete, vengono prese
in considerazione per il calcolo della corrente di terra totale. Per evitare un funzionamento intempesitvo in seguito a imprecisioni dei trasformatori, la tensione di spostamento viene utilizzata come criterio di abilitazione (cfr. fig. seguente).
La protezione diagnostica un guasto di terra della macchina in presenza dei due criteri
sottocitati:
• Tensione di spostamento maggiore del valore impostato U0>,
• Differenza della corrente di terra ΔIE maggiore del valore impostato 3I0>,
Figura 2-86
Determinazione
della fase affetta da
guasto
208
Protezione differenziale della corrente di terra con connessione diretta su
sbarra
Una funzione complementare permette l'identificazione della fase affetta da guasto.
La tensione fase-terra è più debole sulla fase coinvolta nel guasto che sulle altre due
fasi, la cui tensione aumenta ancora. Il rilevamento della minima tensione fase-terra
permette quindi di segnalare la fase guasta, con conseguente generazione di una
segnalazione di guasto.
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2.28 Protezione Terra Statore 90%
Figura 2-87
Diagramma logico della protezione terra statore 90 %
2.28.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione terra statore (90%) può essere attiva e accessibile solo se questa funzione è stata parametrizzata all'indirizzo 150 S/E/F PROT. = directional; nondir. U0 oppure non-dir. U0&I0. Se si seleziona non-dir. U0 i parametri relativi alla corrente di terra non vengono visualizzati. Selezionando una delle opzioni
directional oppure non-dir. U0&I0 sono accessibili i parametri relativi alla corrente di terra. Nelle macchine connesse direttamente alle sbarre dev'essere scelta
una di queste due ultime opzioni poiché solo con la corrente di terra è possibile distinguere un guasto di rete da un guasto interno alla maccchina. Quando la funzione
viene utilizzata come „protezione differenziale di terra“ dev'essere impostato l'indirizzo
150 S/E/F PROT. = non-dir. U0&I0. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 5001 S/E/F PROT. si può attivare (ON) o disattivare
(OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Tensione di
spostamento
La comparsa di una tensione di spostamento è caratteristica di un guasto a terra nel
circuito dello statore. Il superamento del valore impostato 5002 U0 > costituisce in
questo modo l'avviamento della protezione terra statore 90%.
L'impostazione dovrà essere scelta in modo che la protezione non intervenga in caso
di asimmetrie comuni di funzionamento. Questo aspetto è particolarmente importante
per le macchine connesse direttamente alle sbarre poiché tutte le asimmetrie di tensione della rete si riproducono nel sistema di tensione della macchina. La soglia di intervento dev'essere regolata a un valore superiore o uguale al doppio di un'asimmetria
massima di funzionamento. Generalmente si imposta un valore dal 5% al 10% della
tensione omopolare a pieno spostamento.
7UM62 Manuale
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209
2 Funzioni
Per le macchine connesse tramite trasformatore, si deve selezionare la soglia di intervento in modo che gli spostamenti per guasti a terra nella rete, trasmessi ai circuiti
dello statore mediante le capacità di accoppiamento, non producano reazioni di
scatto. A questo scopo si deve considerare anche l'attenuazione tramite la resistenza
di carico. Le indicazioni sul dimensionamento della resistenza di carico sono riportate
nella pubblicazione "Configurazione di dispositivi di protezione per macchine", N. d'ordine /5/. Viene impostato il doppio valore della tensione di spostamento accoppiata a
pieno spostamento di rete. Una determinazione definitiva del valore da impostare
avviene durante la messa in esercizio con grandezze primarie.
Ritardo
In presenza di un guasto a terra dello statore, lo scatto ha luogo allo scadere del
tempo di ritardo impostato all'indirizzo 5005 T S/E/F. La scelta del ritardo si deve
effettuare considerando anche la sovraccaricabilità della macchina. Tutti i tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i tempi di risposta
(tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
Corrente di terra
Gli indirizzi 5003 e 5004 sono significativi solo per macchine connesse direttamente
sulle sbarre, dove è stato impostato 150 S/E/F PROT. = directional oppure
non-dir. U0&I0. Per la connessione la connessione tramite trasformatore le seguenti indicazioni non sono rilevanti.
La soglia di intervento 5003 3I0> dev'essere impostata in modo che questo valore
venga superato con sicurezza dalla corrente di terra in caso di un guasto a terra nella
zona protetta.
Poiché la corrente residua verso terra in una rete compensata è molto bassa, generalmente, anche per essere indipendente dalle condizioni della rete, è stato previsto un
trasformatore di messa a terra con resistenza di carico ohmica, il quale aumenta il
valore della componente attiva della corrente residua in caso di guasti a terra. Le indicazioni relative all'installazione del trasformatore di messa a terra e della resistenza
di carico sono riportate nella pubblicazione „Configurazione di dispositivi di protezione
per macchine“, N. d'ordine E86010- K4500-A111-A1.
Poiché in questo caso la corrente verso terra viene stabilita prevalentemente dalla resistenza di carico, si regola per 5004 DIR. ANGLE un angolo piccolo, ad es., 15°.
Se si vogliono prendere ugualmente in considerazione anche le capacità della rete
(nella rete isolata), si può selezionare un angolo più grande (ca. 45) che corrisponde
alla sovrapposizione della corrente di carico alla corrente capacitiva della rete.
L'angolo di direzione 5004 DIR. ANGLE determina lo sfasamento tra la tensione di
spostamento e la perpendicolare alla caratteristica direzionale; l'angolo è quindi
uguale all'inclinazione della caratteristica in rapporto all'asse reattivo.
Se in una rete isolata le capacità dei cavi sono sufficienti per generare la corrente di
terra, si può lavorare anche senza trasformatore di messa a terra. In questo caso si
sceglierà un angolo di ca. 90° (conformemente alla connessione sin ϕ).
210
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.28 Protezione Terra Statore 90%
Esempio di connessione diretta su sbarra:
Resistenza di carico
10 Ω
10 A
permanente
50 A
per 20 s
Partitore di tensione
500 V/100 V
Trasformatore toroidale
60 A/1 A
Zona protetta
90 %
Con piena tensione di spostamento risulta con la resistenza di carico
Convertito al lato 6,3 kV questo valore diventa
La corrente secondaria del trasformatore toroidale fornisce all'ingresso del dispositivo
Per una zona da proteggere al 90%, la protezione deve funzionare a partire da 1/10
della tensione di spostamento massima, nella quale risulta anche solo 1/10 della corrente verso terra:
Nell'esempio, il parametro 3I0> è impostato su 11 mA. Per la tensione di spostamento si utilizza 1/10 della tensione a pieno spostamento (a causa della zona di protezione
del 90 %). Considerando il partitore di tensione 500 V/100 V risulta:
Valore impostato U0> = 10 V
Il tempo di ritardo deve essere inferiore alla durata limite del carico ammissibile della
resistenza di carico a 50 A, quindi al di sotto di 20 s. Bisogna prendere in considerazione anche il carico ammissibile del trasformatore di messa a terra nel caso in cui esso
sia inferiore a quello della resistenza di carico.
7UM62 Manuale
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211
2 Funzioni
2.28.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5001
S/E/F PROT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione terra statore
5002
U0>
2.0 .. 125.0 V
10.0 V
Avviamento U0>
5003
3I0>
2 .. 1000 mA
5 mA
Avviamento 3I0>
5004
DIR. ANGLE
0 .. 360 °
15 °
Angolo per determinazione direzione
5005
T S/E/F
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.30 sec
Tempo ritardo terra statore
2.28.4 Informazioni
N°
5173
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
>S/E/F BLOCK
SP
>BLOCCO Prot.Terra Statore
5176
>S/E/F IEE off
SP
>Switch off rilev. I terra (terra stat.)
5181
S/E/F OFF
OUT
Prot.Terra Statore è su OFF
5182
S/E/F BLOCKED
OUT
Prot.Terra Statore è BLOCCATA
5183
S/E/F ACTIVE
OUT
Prot.Terra Statore e' ATTIVA
5186
U0> picked up
OUT
Prot.Terra Statore: U0 Avviata
5187
U0> TRIP
OUT
Prot.Terra Statore:Scatto Livello U0
5188
3I0> picked up
OUT
Prot.Terra Statore: I0 Avviata
5189
Uearth L1
OUT
Guasto a Terra in fase L1
5190
Uearth L2
OUT
Guasto a Terra in fase L2
5191
Uearth L3
OUT
Guasto a Terra in fase L3
5193
S/E/F TRIP
OUT
Prot.Terra Statore: SCATTO
5194
SEF Dir Forward
OUT
Prot.Terra Statore: Direzione Avanti
212
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C53000-G1172-C149-3
2.29 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
2.29
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
La protezione di terra sensibile viene utilizzata per il rilevamento di guasti a terra in
circuiti isolati o in circuiti collegati a terra tramite elevato valore ohmico. Questa funzione opera con i valori assoluti della corrente di terra. Il suo impiego è quindi indicato
quando il valore della corrente di terra può essere utilizzato come criterio per il guasto
a terra. Questo può essere il caso, ad esempio, di macchine elettriche connesse direttamente sulle sbarre, in una rete isolata, quando, in un guasto a terra della macchina nell'avvolgimento dello statore, la capacità totale della rete fornisce corrente di
terra, ma nel caso di un guasto a terra della rete quest'ultima è trascurabile a causa
della capacità limitata della macchina. La corrente può essere rilevata mediante un
trasformatore toroidale oppure per mezzo di un trasformatore in connessione Holmgreen.
Il dispositivo 7UM62 offre la possibilità di associare il rilevamento della corrente di
terra sensibile all'ingresso IEE1 oppure IEE2. Tale scelta viene operata in fase di programmazione (cfr. par.2.4).
A causa dell'elevata sensibilità, questa protezione non è adatta per il rilevamento di
corto circuiti a terra in presenza di forti correnti di terra (al max 1 A circa ai morsetti del
collegamento della corrente di terra sensibile). Se si vuole tuttavia utilizzare la protezione come protezione di corto circuito a terra, è necessario utilizzare un ulteriore trasformatore amperometrico esterno come trasformatore intermedio.
Nota: La protezione di corrente di terra sensibile può servirsi dello stesso ingresso di
misura di corrente (Iee2) utilizzato anche per la protezione di terra dello statore come
funzione direzionale o non direzionale per la connessione diretta su sbarra. La protezione di corrente a terra sensibile ricorre quindi alla stessa grandezza di misura se
sono stati selezionati all'indirizzo 150 S/E/F PROT. = directional oppure nondir. U0&I0.
2.29.1 Descrizione delle funzioni
Applicazione come
protezione guasti di
terra rotore
La protezione di corrente a terra può essere utilizzata per il rilevamento dei guasti a
terra dell'avvolgimento rotorico se una tensione della stessa frequenza di rete viene
applicata sul circuito del rotore (cfr. fig. 2-88). In questo caso la corrente di terra
massima è limitata dal valore della tensione applicata UV e dall'accoppiamento capacitivo al circuito rotorico.
Per questo tipo di applicazione (come protezione di guasti a terra del rotore) è prevista
una supervisione del circuito di misura. Quest'ultimo viene considerato chiuso quando
la corrente di terra, a causa della capacità di terra del circuito rotorico, supera un
valore minimo parametrizzabile IEE< anche quando l'isolamento è intatto. Al di sotto
di questo valore e oltre un breve tempo di attesa (2 s), viene emesso un allarme.
Metodo di misura
La corrente di terra viene dapprima filtrata numericamente affinché nella misurazione
della corrente possa essere considerata soltanto la componente fondamentale. In
questo modo, la misurazione è insensibile ai processi transitori all'inizio di un guasto
a terra e alle armoniche.
La protezione dispone di due gradini regolabili. Al superamento del primo valore di
soglia parametrizzabile IEE> viene emesso uno scatto; il comando di scatto viene
emesso allo scadere del tempo di ritardo T IEE>. Al superamento del secondo valore
di soglia parametrizzabile IEE>> viene emesso uno scatto; il comando di scatto viene
emesso allo scadere del tempo di ritardo T IEE>>.
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213
2 Funzioni
Entrambi i gradini possono essere bloccati mendiante un ingresso binario.
Figura 2-88
214
Caso di applicazione come protezione di terra rotore (7XR61 - apparecchio per
collegamento in serie per la protezione di terra rotore; 3PP13 - a partire da Uecc
> 150 V le resistenze nel 7XR61 devono essere cortocircuitate!)
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2.29 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
Figura 2-89
1)
Protezione di massima corrente a tempo indipendente
I messaggi e i parametri sono visibili solo se la Rotor Earth Fault Protection
R, fn (ANSI 64R) all'indirizzo 160 è impostata come Disabled.
2.29.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
Il rilevamento dei guasti a terra sensibili può essere attivo solo se questa funzione è
stata parametrizzata all'indirizzo 151 O/C PROT. IEE> = with IEE1 oppure with
IEE2. Se durante la programmazione della protezione terra statore 90% (150 S/E/F
PROT., cfr. par. 2.4) è stata selezionata una delle opzioni con valutazione di corrente,
l'ingresso di misura di corrente sensibile del dispositivo 7UM62 è occupato. Va osservato che la funzione di rilevamento della corrente di terra sensibile può utilizzare
eventualmente lo stesso ingresso (IEE2) e quindi la stessa grandezza di misura. Se
non si vuole utilizzare la funzione di rilevamento della corrente di terra selezionare
Disabled. All'indirizzo 5101 O/C PROT. IEE si può attivare (ON) o disattivare (OFF)
la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Utilizzo come
protezione terra
rotore
La protezione di corrente di terra sensibile può essere utilizzata come protezione
contro i guasti di terra dell'avvolgimento rotorico o statorico del generatore, laddove il
valore della corrente di terra costituisce un criterio sufficiente. Nei circuiti isolati oppure
in circuiti ad alta impedenza, è quindi necessario assicurare la presenza di correnti di
terra sufficientemente elevate.
Se si utilizza, ad esempio, la protezione di corrente di terra come protezione di guasto
a terra del rotore, dev'essere prevista l'applicazione nel circuito rotorico di una tensione con frequenza di rete (UV ≈ 42 V con l'ausilio dell'apparecchio per collegamento
in serie 7XR61, rappresentato nella figura „Applicazione come protezione guasti a
terra rotore“ par.2.29). A causa di questa tensione, circola una corrente minima, anche
in assenza di guasti all'isolamento di terra. Questa corrente può servire come criterio
per un circuito di misura chiuso (indirizzo 5106 IEE<). La soglia di intervento tipica è
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215
2 Funzioni
approssimativamente 2 mA. Se questo valore viene impostato sullo zero, il gradino è
inattivo. Ciò può essere necessario se le capacità di terra sono troppo piccole.
L'impostazione dell'avviamento di guasti a terra 5102 IEE> viene seleziona in modo
che le resistenze di isolamento RE da circa 3 kΩ a 5 kΩ possano essere rilevate:
Il valore dev'essere regolato almeno al doppio della corrente di disturbo che circola
attraverso le capacità di terra del circuito rotorico.
Il gradino di scatto 5104 IEE>> va regolato in modo da riconoscere una resistenza di
guasto di circa 1,5 kΩ.
con ZK = valore dell'impedenza dell'apparecchio per collegamento in serie con frequenza nominale.
i tempi di ritardo di scatto 5103 T IEE> e 5105 T IEE>> non comprendono i tempi
propri.
Utilizzo come
protezione terra
statore
Consultare anche il capitolo 2.28. In caso di impiego della protezione come protezione
di terra statore, può essere necessario aumentare la corrente di terra con l'ausilio di
una resistenza di carico ohmica nel trasformatore di messa a terra. Le indicazioni relative all'installazione del trasformatore di messa a terra e della resistenza di carico
sono riportate nella pubblicazione "Configurazione di dispositivi di protezione per
macchine" /5/.
Utilizzo come
protezione di corto
circuiti a terra
Per le macchine a bassa tensione con conduttore di centro neutro installato oppure
nelle macchine con centro stella collegato a terra a bassa resistenza, la protezione di
massima corrente di fase rappresenta già una protezione di corto circuito a terra
poiché la corrente di corto circuito a terra fluisce anche nella fase affetta da guasto.
Se si vuole utilizzare ugualmente la protezione sensibile di corrente di terra come protezione di corto circuiti a terra, è necessario installare un trasformatore intermedio esterno, che assicura che i valori di soglia termici (15 A permanente, 100 A per < 10 s,
300 A per < 1 s) di questo ingresso di misura non vengano superati dalla corrente di
corto circuito.
216
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2.29 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
2.29.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5101
O/C PROT. IEE
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione corrente a terra sensibile
5102
IEE>
2 .. 1000 mA
10 mA
Iee> Avviamento
5103
T IEE>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
5.00 sec
T Iee> Tempo di Ritardo
5104
IEE>>
2 .. 1000 mA
23 mA
Iee>> Avviamento
5105
T IEE>>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
T Iee>> Tempo di Ritardo
5106
IEE<
1.5 .. 50.0 mA; 0
0.0 mA
Corr.terr.sens.<Avviam.(Circ.interrotto)
2.29.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
>BLOCK IEE>>
1203
>BLOCK IEE>
SP
>BLOCCO IEE>
1221
IEE>> picked up
OUT
IEE>> AVVIAMENTO
1223
IEE>> TRIP
OUT
IEE>> SCATTO
1224
IEE> picked up
OUT
IEE> AVVIAMENTO
1226
IEE> TRIP
OUT
IEE> SCATTO
1231
>BLOCK Sens. E
SP
>BLOCCO Prot.Guasto a Terra sens.
1232
IEE OFF
OUT
Protez.Corrente di Terra è su OFF
1233
IEE BLOCKED
OUT
Protez.Corrente di Terra è Bloccata
1234
IEE ACTIVE
OUT
Protez.Corrente di Terra è Attiva
5396
Fail. REF IEE<
OUT
Guasto Prot.Terra Rotore Iee<
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SP
Spiegazione
1202
>BLOCCO IEE>>
217
2 Funzioni
2.30
Protezione terra statore 100% con terza armonica
I metodi di misura descritti nel paragrafo 2.28, che utilizzano la componente fondamentale della tensione di spostamento, permettono di proteggere l'avvolgimento statorico al 90% - 95% massimo. Per realizzare una protezione al 100% è necessario
ricorrere a una tensione di frequenza distinta da quella di rete. Nel dispositivo 7UM62
viene utilizzata a questo scopo la terza armonica.
2.30.1 Descrizione della funzione
Funzionamento
La terza armonica è prodotta in tutte le macchine in forma più o meno pronunciata.
Essa risulta dalla forma dei poli. In presenza di un guasto a terra nell'avvolgimento statorico del generatore, si altera il rapporto di divisione delle capacità parassite poiché
una di queste è stata cortocircuitata dal guasto a terra. Di conseguenza, il valore della
terza armonica misurabile nel centro stella si riduce, mentre la terza armonica misurabile ai morsetti del generatore aumenta (cfr. fig. seguente). La terza armonica forma
un sistema omopolare ed è quindi determinabile anche mediante un trasformatore
voltmetrico collegato a stella/triangolo oppure con il calcolo del sistema omopolare a
partire delle tensioni fase-terra.
Figura 2-90
Andamento della terza armonica lungo l'avvolgimento statorico
Il valore della terza armonica dipende anche dal punto di funzionamento del generatore. Essa è quindi una funzione della potenza attiva P e della potenza reattiva Q. Per
questo motivo il campo di lavoro della protezione di terra statore viene limitato per raggiungere così una maggiore sicurezza.
Le macchine connesse direttamente sulle sbarre contribuiscono tutte alla terza armonica ed è pertanto difficile separare una macchina dall'altra.
Principio di misura
Il criterio di avviamento è il valore della terza armonica nella grandezza di misura. La
terza armonica viene determinata in base a un filtraggio numerico digitale su due
periodi di rete della tensione di spostamento misurata.
A seconda del metodo di acquisizione della tensione di spostamento (parametro di
programmazione 223 UE CONNECTION), vengono utilizzati diversi metodi di misura:
1. neutr. transf.: connessione dell'ingresso UE al trasformatore voltmetrico al
centro neutro della macchina
2. broken delta: connessione dell'ingresso UE al triangolo aperto
218
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2.30 Protezione terra statore 100% con terza armonica
3. Not connected: calcolo della tensione di spostamento dalle tre tensioni faseterra, quando l'ingresso UE non è connesso
4. any VT: connessione di una qualsiasi tensione; in questo caso la funzione della
protezione terra statore (100%) viene bloccata.
5. Rotor connessione della tensione per la protezione terra rotore; in questo caso
la funzione della protezione terra statore (100%) viene bloccata.
6. Load. resistor: connessione di UE per la protezione terra statore (100 %) con
20 Hz. In questo caso la funzione della protezione terra statore (100%) con la
terza armonica viene bloccata.
7. Uen-winding: calcolo della tensione di spostamento dalle tre tensioni fase-terra,
quando l'ingresso UE non è connesso
Trasformatore di
neutro
Poiché un guasto a terra nel centro stella provoca una diminuzione della terza armonica misurata, rispetto al caso senza guasto, la funzione di protezione viene utilizzata
come gradino di minima tensione (5202 U0 3.HARM<). Questa possibilità è il caso di
applicazione preferito.
Avvolgimento a
triangolo aperto
In assenza di un trasformatore di neutro, la funzione di protezione viene effettuata in
base alla componente omopolare della terza armonica delle tensioni ai morsetti.
Questa tensione aumenta in presenza di un guasto. La funzione di protezione in
questo caso si effettua come gradino di massima tensione (5203 U0 3.HARM>).
Per ottenere una maggiore sensibilità, la soglia di intervento può essere abbassata in
fuzione della potenza. L'impostazione viene eseguita con l'indizzo 5207 U0
3.H.(V/100%). La soglia di intervento attuale viene determinata all'interno del dispositivo secondo la formula seguente:
U3H, korrigiert = U3H – Ucorr • (100 % – Pmis)
Le abbreviazioni hanno il significato seguente:
U3H corretto
Soglia di intervento utilizzata all'interno del dispositivo
U3H
Valore impostato all'indirizzo 5203 U0 3.HARM> con
una potenza attiva di 100 %
Ucorr
Fattore di correzione in Volt/percentuale, impostato
con l'indirizzo 5207 U0 3.H.(V/100%)
Pmis
Potenza attiva misurata
La fig. 2-91 mostra il principio in linea di massima.
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219
2 Funzioni
Figura 2-91
Abbassamento automatico della soglia di intervento U0 3.HARM>
La caratteristica di intervento viene abilitata a partire dalla potenza attiva minima da
impostare. Per garantire una maggiore sicurezza è stato previsto il seguente limite. Se
a causa della correzione in funzione della potenza, la soglia di intervento corretta
U3H, corr scende al di sotto del valore minimo impostabile (0,2 V), essa viene mantenuta su questo valore.
non connesso /
protezione
Uen-avvolg.;
calcolo di U0
Allo stesso modo della connessione al triangolo aperto, risulta per la tensione calcolata un aumento della terza armonica in caso di guasto. Anche questo caso è determinante il parametro 5203 U0 3.HARM>.
connessione a un
qualsiasi
trasformatore;
connessione Ve al
rotore
In questo caso di connessione, la funzione di protezione terra statore (100%) è bloccata.
220
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di mancata apertura
dell'interruttore.
7UM62 Manuale
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2.30 Protezione terra statore 100% con terza armonica
Figura 2-92
Diagramma logico della protezione terra statore (100%)
2.30.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione terra statore (100%) può essere attiva e accessibile solo se questa funzione è stata parametrizzata all'indirizzo 152 SEF 3rd HARM.= Enabled. Se non si
vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 5201 SEF 3rd
HARM. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente
il comando di scatto (Block relay).
Tipo di
connessione
Il parametro 223 UE CONNECTION viene scelto in funzione del modo di acquisizione
della tensione di spostamento Uen tramite un trasformatore di neutro (neutr.
transf.) oppure sul triangolo aperto di un trasformatore di messa a terra (broken
delta). Se non è possibilie mettere a disposizione del dispositivo la tensione di spostamento come grandezza misurata, si utilizzano le grandezze calcolate e si dovrà selezionare Not connected oppure Uen-winding. L'opzione any VT si seleziona
quando l'ingresso di tensione del 7UM62 non si utilizza come protezione di corto circuito ma per la misura di una qualsiasi tensione. Con questa impostazione, la funzione di protezione terra statore (100%) è bloccata. L'opzione Rotor viene selezionata
quando viene collegata all'ingresso la tensione per una protezione terra rotore. Anche
in questo caso, la funzione di protezione terra statore (100%) è bloccata.
L'opzione Load. resistor viene selezionata per la protezione terra statore (100%)
con tensione addizionale di 20 Hz. In questo caso, la funzione di protezione terra
statore 100% di terza armonica viene bloccata.
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221
2 Funzioni
Soglia di intervento
per la terza
armonica
In funzione della scelta del tipo di connessione utilizzata, è accessibile solo uno dei
due parametri di impostazione 5202 oppure 5203.
I valori impostati possono essere determinati solo nell'ambito di una prova primaria
come descritto qui di seguito:
• In caso di connessione a un trasformatore sul centro stella è determinate il gradino
di sottotensione 5202 U0 3.HARM<. Selezionare la soglia di intervento più bassa
possibile.
• In caso di connessione al triangolo aperto di un trasformatore di messa a terra e
con tensione di spostamento non collegata ma calcolata internamente, dev'essere
utilizzato il gradino di sovratensione 5203 U0 3.HARM>.
Come accennato nella descrizione delle funzioni, titolo al margine „Avvolgimento a triangolo aperto “ la sensibilità del gradino U0 3.HARM> può essere aumentata se la
soglia di intervento viene corretta in funzione della potenza. A questo scopo va utilizzato il parametro all'indirizzo 5207 U0 3.H.(V/100%). Il parametro è preimpostato
su 0 e la correzione non è quindi attiva.
La correzione può essere impostata nel modo seguente:
• Misurazione della terza armonica per potenze attive differenti. A questo scopo utilizzare i valori di misura di servizio. Si consiglia un'impostazione con valori secondari.
• Interpolazione dei valori di misura tramite una retta. Lettura della terza armonica
con potenza attiva al 100 % (P1) e al 50 % (P2). Calcolo della differenza di tensione
con la formula seguente:
La figura 2-93 illustra le misurazioni in un generatore sulla base di un esempio. È stata
determinata la dipendenza dalla potenza attiva della terza tensione di armonica sia in
condizioni di sottoeccitazione che di sovraeccitazione (influenza della potenza reattiva).
222
7UM62 Manuale
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2.30 Protezione terra statore 100% con terza armonica
Figura 2-93
3. armonica della tensione secondaria come funzione della potenza attiva (potenza reattiva come parametro)
Dalla fig. 2-93, risulta un aumento quasi uguale. Il caso peggiore è il funzionamento in
condizioni di sottoecitazione. Estrapolando la curva al 100 %,, il valore della tensione
risulta essere approssimativamente di 12 V. Con il 50 % di potenza attiva questo
valore è di 7,5 V circa. In questo modo si calcola il valore di taratura:
All'indirizzo 5207 U0 3.H.(V/100%) viene impostato 9. Anche la soglia di intervento
all'indirizzo 5203 U0 3.HARM> dev'essere estrapolata al 100 %. Se si seleziona un
valore di 14,5 V, con una potenza attiva al 50 % risulta una soglia di intervento di
14,5 V – 4,5 V = 10 V. Se il cos ϕ = 0,8 e il generatore è in funzione con questo punto
nominale, risulta una soglia di intervento di 14,5 V – 9 V/100 % (100 % – 80 %) =
14,5 V – 1,8 V = 12,7 V.
Come descritto anche al punto „campo di lavoro“, la caratteristica dev'essere limitata
mediante l'immissione della potenza attiva minima possibile. Poiché la misurazione
della terza armonica nella fig. 2-93 è stata effettuata fino a P = 20 % e ancora è presente un comportamento quasi lineare, è possibile impostare con una sicurezza selezionata per il parametro 5205 P min > = 30 %.
Campo di lavoro
Poiché la terza armonica misurabile dipende fortemente dal rispettivo punto di funzionamento del generatore, il campo di lavoro della protezione terra statore (100%) è
abilitato solo al di sopra della soglia 5205 P min > di potenza attiva e al superamento
di una tensione minima di sequenza di fase positiva 5206 U1 min >.
Regolazione raccomandata:
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Pmin>
40 % P/SN
U1 min>
80 % UN
223
2 Funzioni
In presenza di un guasto a terra, lo scatto avviene allo scadere del tempo di ritardo
impostato all'indirizzo 5204 T SEF 3. HARM.. Il tempo impostato è solo un tempo
di ritardo supplementare che non comprende il tempo di risposta della funzione di protezione.
Tempo di ritardo
2.30.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5201
SEF 3rd HARM.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione terra statore 3a armonica
5202
U0 3.HARM<
0.2 .. 40.0 V
1.0 V
U0 3° Armonica < Avviamento
5203
U0 3.HARM>
0.2 .. 40.0 V
2.0 V
U0 3° Armonica > Avviamento
5204
T SEF 3. HARM.
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo ritardo terra statore 3a armonica
5205
P min >
10 .. 100 %; 0
40 %
Soglia rilascio potenza minima
5206
U1 min >
50.0 .. 125.0 V; 0
80.0 V
Soglia rilascio U1 min.
5207
U0 3.H.(V/100%)
-40.0 .. 40.0
0.0
Fattore Correzione per Avviam.
(V/100%)
2.30.4 Informazioni
N°
5553
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
>SEF 3H BLOCK
SP
>BLOCCO Terra Statore con 3a Armonica
5561
SEF 3H OFF
OUT
Terra Statore con 3a Armonica è su OFF
5562
SEF 3H BLOCK
OUT
Terra Statore con 3a Arm. è BLOCCATA
5563
SEF 3H ACTIVE
OUT
Terra Statore con 3a Arm. è ATTIVA
5567
SEF 3H pick.up
OUT
Terra Statore con 3a Arm.:Avviamento
5568
SEF 3H TRIP
OUT
Terra Statore con 3a Arm.:SCATTO
224
7UM62 Manuale
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2.31 Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
2.31
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
La protezione terra statore (100%) con iniezione di tensione a 20Hz rileva i guasti a
terra nell'avvolgimento statorico di generatori collegati alla rete mediante un trasformatore di blocco. La protezione funziona con una tensione di 20 Hz, è indipendente
dalla tensione di spostamento con frequenza di rete (presente in caso di guasti a terra)
e rileva i guasti a terra in tutta la zona dell'avvolgimento, compreso il centro stella della
macchina. Il principio di misurazione utilizzato non viene influenzato dal funzionamento del generatore e consente anche di eseguire una misurazione quando il generatore
non è in funzione. Con entrambi i principi di misurazione – misurazione della tensione
di spostamento e valutazione della grandezze di misura con una tensione a 20 Hz –
si possono realizzare protezioni ridondanti affidabili che si integrano l'una con l'altra.
Quando non viene riconosciuto un guasto a terra nel centro stella del generatore
oppure nelle vicinanze del centro stella, il generatore funziona con "collegamento a
terra". Un guasto successivo (ad es. un secondo guasto a terra), provoca un corto circuito unipolare, la cui corrente di guasto può diventare estremamente grande a causa
dell'impedenza zero del generatore molto piccola.
Per questo motivo la protezione terra statore al 100% costituisce una funzione di base
per i generatori di grandi dimensioni.
2.31.1 Descrizione della funzione
Principio
fondamentale
La figura seguente mostra la base di funzionamento. Per mezzo di una sorgente di
tensione alternata a bassa frequenza (20 Hz), il centro stella del generatore viene alimentato con una tensione che al massimo può raggiungere l'1% della tensione del
generatore. In presenza di un guasto a terra nel centro stella del generatore, la tensione di 20 Hz induce una corrente attraverso la resistenza di guasto. Il dispositivo di
protezione rileva la resistenza di guasto dalla tensione e dalla corrente di guasto. Il
principio di protezione descritto, consente anche il rilevamento di guasti a terra ai morsetti dei generatori, compresi gli elementi collegati, quali ad es., i trasformatori di tensione.
Figura 2-94
Configurazione del
collegamento
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Principio base di funzionamento della tensione del centro stella del generatore
Per poter realizzare quanto esposto sopra è necessario un ulteriore equipaggiamento.
Come mostra la figura seguente, un generatore a 20 Hz genera una tensione ad onda
quadra con un ampiezza di ca. 25 V. Tale tensione viene addotta alla resistenza di
carico del trasformatore di messa a terra e di fase attraverso un filtro passabanda.
Quest'ultimo serve per arrotondare la tensione ad onda quadra e funziona come accumulatore di energia. La resistenza a 20 Hz del filtro passabanda è di 8 Ω circa. In
presenza di piena tensione di spostamento nella resistenza di carico, nel caso di un
225
2 Funzioni
guasto a terra dei morsetti, il filtro passabanda protegge, grazie alla propria resistenza
in serie maggiore con frequenza nominale, il generatore a 20 Hz da correnti troppo
grandi.
La tensione a 20 Hz viene portata direttamente alla resistenza di carico mediante un
partitore di tensione. Tramite un trasformatore di corrente viene inoltre rilevata la corrente a 20 Hz. Entrambe le grandezze (UTer.Stat e ITer.Stat) vengono trasmesse al dispositivo di protezione.
La tensione che arriva al centro stella del generatore dipende dalla tensione a 20 Hz
(partitori di tensione: resistenza di carico e filtro passabanda), e dal rapporto di trasformazione del trasformatore di fase e del trasformatore di messa a terra.
Per impedire che il valore della resistenza di carico secondaria diventi troppo basso
(possibilmente > 0,5 Ω) andrebbe scelto un valore alto della tensione nominale secondaria del trasformatore di neutro e del trasformatore di messa a terra. Hanno dato
risultati eccellenti 500 V.
Figura 2-95
R
Configurazione del collegamento della protezione di terra statore al 100 % con trasformatore di messa a
terra e trasformatore di fase
Resistenza di carico
VTer.Stat. Tensione di spostamento sul relè di protezione
ITer.Stat. Corrente di misura sul relè di protezione
Il principio di misura può essere applicabile anche nel caso la messa a terra primaria
sia effettuata tramite resisteza di carico. In questo caso, la tensione a 20 Hz viene iniettata tramite un trasformatore voltmetrico e viene misurata direttamente la corrente
di centro stella. Il collegamento e le istruzioni per l'installazione sono riportate nelle indicazione per l'impostazione (par. 2.31.2).
Metodo di misura
226
Dalle due grandezze di misuraUTer.Stat. e ITer.Stat. riportate nella figura in alto, vengono
calcolati i vettori della corrente a 20 Hz e della tensione e da questi viene determinata
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2.31 Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
la resistenza di guasto ohmica tramite la resistenza complessa. Con questo metodo
si elimina l'influsso perturbatore della capacità di terra statorica e si raggiunge una
maggiore sensibilità. Per aumentare ulteriormente la precisione di misura, per il
calcolo della resistenza si parte da valori medi della tensione e della corrente ottenuti
da più periodi.
Il modello prende in considerazione una possibile resistenza di contatto RPS attraverso il trasformatore di neutro, il trasformatore di messa a terra e il trasformatore voltmetrico. Ulteriori errori vengono rilevati nell'errore angolare.
Per la determinazione della resistenza di terra è disponibile un ulteriore gradino di corrente di terra che elabora il valore effettivo della corrente e tiene conto, così, dei valori
di frequenza. Viene utilizzato come gradino di riserva e copre approssimativamente
l'80 % - 90 % della zona da proteggere.
Un circuito di supervisione controlla la tensione a 20 Hz accoppiata e la corrente a 20
Hz e riconosce tramite la loro valutazione un guasto del generatore a 20 Hz e dell'accoppiamento a 20 Hz. In questo caso la determinazione della resistenza viene bloccata. Il gradino di corrente di terra continua ad essere attivo.
Logica
Il diagramma logico è rappresentato nella figura seguente. Esso comprende:
• Supervisione dell'accoppiamento a 20 Hz
• Calcolo della resistenza e determinazione del valore di soglia
• Gradino di misura della corrente indipendente
La funzione di protezione è dotata di un gradino di allarme e un gradino di scatto. Entrambi i gradini possono essere ritardati mediante un elemento temporizzatore. Il rilevamento della corrente di terra agisce solo sul gradino di scatto. La valutazione della
misurazione della resistenza di terra viene bloccata tra 10 Hz e 40 Hz poiché in questo
campo di frequenza i generatori possono comunque generare una tensione zero
all'avviamento e all'arresto. Questa tensione si sovrappone alla tensione accoppiata
a 20 Hz e comporta una misurazione errata così come un funzionamento intempestivo.
La misurazione della resistenza è attiva per campi di frequenza al di sotto di 10 Hz
(ovvero in caso di inattività) e al di sopra di 40 Hz. La misurazione della corrente di
terra è attiva su tutta la zona.
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227
2 Funzioni
Figura 2-96
Diagramma logico della protezione terra statore 100 %
2.31.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione terra statore (100%) può essere attiva solo se questa funzione è stata
parametrizzata all'indirizzo 153 100% SEF-PROT. su Enabled.
Nei dati impianto 1 vanno eseguite ulteriori impostazioni per la funzione:
• Indirizzo 275: FACTOR R SEF; qui viene impostato il rapporto di trasformazione
della resistenza (cfr. punto „Resistenze di guasto“)
• Indirizzo 223: UE CONNECTION per l'impiego dovrebbe essere su Load. resistor. In questo caso la tensione a 20 Hz viene rilevata mediante l'ingresso UE e la
tensione di spostamento per la protezione terra statore (SEF) al 90% viene calcolata dalle tensioni fase-terra. Se anche per la protezione terra statore (al 90 %)
dev'essere utilizzata la tensione misurata, allora dev'essere selezionato neutr.
transf. oppure broken delta.
All'indirizzo 5301 100% SEF-PROT. si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
228
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2.31 Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
Resistenze di
guasto
I valori di taratura definitivi vengono determinati mediante la prova primaria conformemente al capitolo 3, par. „Messa in servizio“.
A questo scopo va osservato che la protezione calcola la resistenza di terra dalle grandezze secondarie Usef e Isef ai morsetti del dispositivo. La corrispondenza tra questo
valore calcolato e il valore effettivo (primario) della resistenza di terra dello statore
viene stabilita dai rapporti di trasformazione del trasformatore di messa a terra e del
trasformatore di neutro. La trasformazione totale risulta dalla seguente formula:
Le abbreviazioni hanno il significato seguente:
REsec
Resistenza di terra convertita al lato dispositivo
REprim
Resistenza di terra primaria dell'avvolgimento statorico (0 resistenza di
guasto)
TTrafo
Rapporto di trasformazione del trasformatore di messa a terra e del trasformatore di neutro
Trasformatore di messa a terra (trasformazione a poli salienti diviso 3):
Trasformatore di neutro:
TAKl
Rapporto di trasformazione del trasformatore a bassa corrente
T partitore
Rapporto parziale di trasformazione del partitore
Il rapporto di conversione della resistenza di terra dev'essere impostato come FACTOR
R SEF all'indirizzo 275 nei dati impianto 1. La regola generale di calcolo (REprim /
REsec) è la seguente:
Questa formula è valida per trasformatori di messa a terra e trasformatori di neutro
quasi ideali. Se necessario si deve impostare come FACTOR R SEF il risultato della
misura delle prove primarie. A questo scopo la resistenza di guasto configurata (gradino di scatto) viene messa in rapporto con la resistenza di guasto secondaria misurata.
Per il gradino di scatto si selezionano resistenze di guasto pimarie tra 1 e 2 kΩ e per
il gradino di allarme da 3 a 8 kΩ circa. I tempi di ritardo preimpostati possono essere
utilizzati.
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229
2 Funzioni
Esempio:
Resistenza di carico
RL
10 Ω
(10 A permanente 50 A per 20s)
Partitore di tensione
T partitore
500 V/200 V
Trasformatore
T Kl
200 A/5 A
Il rapporto di trasformazione del trasformatore 400A/5A viene ridotto della metà
facendo passare due volte il conduttore primario attraverso la finestra del trasformatore.
Da qui risulta per il FACTOR R SEF un valore di:
Se si seleziona per il gradino di scatto R<< una resistenza di guasto lato generatore
di 1000 Ω, all'indirizzo5303 dev'essere impostata una resistenza di R<< SEF TRIP
= 1000 Ω/8.33 = 120 Ω. Per il gradino di allarme risulta, per una resistenza primaria di
3 kΩ , un valore di taratura di R< SEF ALARM = 360 Ω.
Gradino di corrente
di terra
Il gradino di corrente di terra ha una funzione di protezione di riserva. Viene impostato
su una zona di protezione di 80% circa. La soglia di intervento riferita alla massima
corrente di guasto secondaria è al 20 % e il valore di taratura si calcola nel modo seguente:
Il tempo di ritardoT SEF TRIP (indirizzo 5305), è determinate anche per il gradino di
corrente di terra e dev'essere al di sotto del tempo impostato per il carico ammissibile
del trasformatore di carico (nell'esempio 50 A per 20 s). Si deve tenere conto anche
della sovraccaricabilità del trasformatore di messa terra quando questa è al di sotto
della resistenza di carico.
Supervisioni
Le soglie di supervisione vengono impostate agli indirizzi 5307, 5308 con U20 MIN
e I20 MIN. Se la tensione a 20 Hz misurata scende al di sotto della soglia di intervento e la corrente a 20 Hz non aumenta, è possibile che vi siano problemi all'accoppiamento a 20 Hz. I valori preimpostati corrispondono approssimativamente alla
maggior parte dei casi di applicazione. In applicazioni, nelle quali la resistenza di
carico è minore di 1Ω si deve abbassare la soglia U20 MIN a 0,5 V. La soglia di corrente I20 MIN può essere lasciata a 10 mA.
Correzione
d'angolo,
resistenza di
contatto
Il parametro PHI I SEF (preimpostazione 0 °) consente di compensare all'indirizzo
5309 l'errore d'angolo del trasformatore amperometrico e le distorsioni angolari mediante un trasformatore di messa a terra e un trasformatore di fase non ideali. Il parametro di impostazione può essere determinato solo nell'ambito di una prova primaria.
A questo scopo dev'essere eseguita la compensazione per il valore di scatto.
Lo stesso vale per la resistenza di contatto dei trasformatori di messa a terra e di
neutro. Questo parametro "avanzato" può essere impostato mediante il programma di
comando DIGSI (impostazione non possibile dal comando locale). Di regola il valore
230
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2.31 Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
di questa resistenza è trascurabile. Per questo motivo, è stato selezionata per indirizzo 5310 la preimpostazione SEF Rps = 0.0 Ω. Se in una resistenza di carico primaria
la tensione a 20 Hz viene accoppiata per mezzo di un trasformatore voltmetrico, si
deve tenere conto anche della resistenza di contatto di quest'ultimo.
In montanti generatori di grosse dimensioni con interruttore di macchina, sono presenti altre applicazioni che dispongono di un ulteriore dispositivo di carico (lato in bassa
tensione) al trasformatore di blocco per ridurre l'influsso della tensione omopolare con
interruttore del generatore aperto. L'accoppiamento a 20 Hz ha luogo mediante il trasformatore di fase nel centro stella del genratore. Con interruttore del generatore
chiuso, la protezione misura la resistenza di carico al lato trasformatore di blocco e
simula una resistenza di terra. Questa ulteriore resistenza di carico può essere impostata con il parametro "avanzato" (indirizzo5311). Il valore preimpostato per RlPARALLEL è ∞. Un'ulteriore resistenza di carico non viene accettata.
Protezione terra
statore 100% con
messa a terra
primaria tramite
resistenza
Figura 2-97
In alcuni casi dove la messa a terra primaria è solo resistiva, la resistenza di carico è
prevista direttamente nel centro stella del generatore per attenuare i fattori di disturbo.
Il collegamento necessario del generatore a 20 Hz e del filtro passabanda, compresa
la protezione, è rappresentato nella figura seguente. La tensione a 20 Hz viene accoppiata tramite un trasformatore voltmetrico nel centro stella del generatore e ricade
tramite la resistenza di carico primaria. In presenza di un guasto a terra fluisce una
corrente di terra attraverso il trasformatore amperometrico nel centro stella. Oltre alla
tensione a 20 Hz, la protezione rileva ed elabora anche questa corrente.
Collegamento della protezione terra statore (100%) a una resistenza di carico primaria
Un trasformatore voltmetrico bipolare isolato con una bassa impedenza primariasecondaria deve essere usato per la frequenza di 20 Hz.
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Tensione primaria:
UN,Generatore / √3
(senza saturazione fino a UN,Generatore)
Tensione secondaria:
500V
Potenza per 20 s
(50 Hz oppure 60 Hz)
3 kVA
231
2 Funzioni
Impedenza primaria-secondaria a 20 Hz Zps < RL
(almeno però < 1000 Ω)
Possibile produttore:
Ritz Messwandlerbau
Salomon-Heine Weg 72
D-20251 Hamburg
(Tel. +49 (0) 40511123 333)
Poiché il rapporto di trasformazione corrisponde a 1:1, selezionare un trasformatore
amperometrico un numero di ampere per spira più alto possibile.
Il trasformatore amperometrico dev'essere installato direttamente nel centro stella,
lato terra, a valle della resistenza di carico.
Tipo:
5P10 oppure 5P15 (oppure 1FS10)
Corrente nominale secondaria:
Rapporto di trasformazione:
1A
1 (1A/1A)
Durante la prova primaria devono essere rilevati l'angolo di correzione (indirizzo 5309
PHI I SEF) e la resistenza di contatto ohmica del trasformatore voltmetrico e devono
essere impostati all'indirizzo 5310 SEF Rps.
Il fattore di conversione per le resistenze (secondaria-primaria e viceversa) è il seguente:
Esempio:
Resistenza di carico primaria:
RL = 1250 Ω
Trasformatore voltmetrico:
10,5 kV/ √3/500 V
Partitore ohmico:
1650 Ω/660 Ω (5:2)
Trasformatore amperometrico:
1 A/1 A
Nota
A causa della resistenza di contatto Rps non ci si deve aspettare un rapporto di trasformazione ideale del TV. Nel FACTOR R SEF si possono avere notevoli differenze.
Si consiglia di eseguire una misurazione del rapporto di trasformazione (con un'alimentazione a 20 Hz) quando l'impianto è fermo. Questo valore va quindi impostato.
232
Gradino di scatto:
priamario 2 kΩ, secondario 66 Ω
Gradino di allarme:
priamario 5 kΩ, secondario 165 Ω
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2.31 Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
2.31.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5301
100% SEF-PROT.
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione Terra Statore 100%
5302
R< SEF ALARM
20 .. 700 Ω
100 Ω
Valore Avviamento Livello
Allarme Rsef<
5303
R<< SEF TRIP
20 .. 700 Ω
20 Ω
Valore Avviamento Livello Scatto
Rsef<<
5304
T SEF ALARM
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo di Ritardo Livello Allarme
Rsef<
5305
T SEF TRIP
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo di Ritardo Livello Scatto
Rsef<<
5306
SEF I>>
0.02 .. 1.50 A
0.40 A
Val. di avviam. livello Terra Statore
>>
5307
U20 MIN
0.3 .. 15.0 V
1.0 V
Supervisione soglia Tensione a
20 Hz.
5308
I20 MIN
5 .. 40 mA
10 mA
Supervisione soglia Corrente a 20
Hz.
5309
PHI I SEF
-60 .. 60 °
0°
Protezione Terra Statore 100%
5310A
SEF Rps
0.0 .. 700.0 Ω
0.0 Ω
Valore Avviamento Livello
Allarme Rsef<
5311A
Rl-PARALLEL
20 .. 700 Ω; ∞
∞Ω
Valore Avviamento Livello Scatto
Rsef<<
2.31.4 Informazioni
N°
5473
Informazione
>SEF100 BLOCK
Tipo di inf.
Spiegazione
SP
>BLOCCO Protezione Terra Statore 100%
5476
>U20 failure
SP
>Guasto Tensione 20 Hz (Pro.Ter.Stat)
5481
SEF100 OFF
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% è su OFF
5482
SEF100 BLOCKED
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% è BLOCCATA
5483
SEF100 ACTIVE
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% è ATTIVA
5486
SEF100 Failure
OUT
Guasto Pro.Ter.Stat. 100%
5487
SEF100 Alarm
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% Livello d'Allarme
5488
SEF100 pickup
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% Avviamento
5489
SEF100 TRIP
OUT
Pro.Ter.Stat. 100% SCATTO
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233
2 Funzioni
2.32
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
La protezione di terra sensibile IEE-B consente, in caso di impiego del 7UM62, maggiore flessibilità e può essere utilizzata per le seguenti applicazioni.
Casi applicativi
• Supervisione della corrente di terra, per il rilevamento di guasti a terra (statore del
generatore, derivazione, trasformatore).
• Misurazione della componente di 3. terza armonica della corrente di terra per il rilevamento di guasti a terra in prossimità del centro stella del generatore. Il collegamento viene effettuato nel circuito secondario del trasformatore di fase.
• Protezione di resistenze di carico mediante supervisione della corrente monofase.
• Protezione di massima corrente d'albero dell'albero del generatore ed evitare un
danneggiamento dei cuscinetti. La funzione viene utilizzata in particolare in alternatori per centrali idroelettriche
2.32.1 Descrizione della funzione
In generale
La protezione di terra sensibile IEE-B può utilizzare gli ingressi hardware Iee1 oppure
Iee2. Questi ultimi sono realizzati in modo da poter tagliare una corrente maggiore di
1,6 A (soglie termiche, cfr. Dati tecnici). Di ciò va tenuto conto durante le applicazioni
e durante la scelta dei trasformatori amperometrici.
Impiego come
protezione di
massima corrente
d'albero
(protezione
corrente cuscinetti)
Poiché la maggior parte delle applicazioni sopra citate sono semplici, ci si soffermerà
più approfonditamente sull'impiego come protezione di massima corrente d'albero.
Questa funzione risulta particolarmente interessante nel caso di alternatori per centrali
idroelettriche. Questi ultimi dispongono di alberi relativamente lunghi. Tramite la ruota
della turbina e l'acqua viene garantito il collegamento a terra dell'albero in un punto.
Nei turbogeneratori l'albero è collegato a terra in un punto tramite la spazzola di terra.
Per cause differenti come l'attrito, i campi magnetici dei generatori e altre ancora si
può generare una tensione sull'albero che agisce come sorgente di tensione (electro
motive force - emf). Questa tensione contiene anche armoniche delle quali la terza armonica è la più saliente. La tensione indotta dipende comunque dal carico, dall'impianto e dalla macchina. Nei turbogeneratori la tensione indotta può rientrare nel
campo da 5 a 2 V mentre nel caso di alternatori per centrali idroelettriche si può
trovare in un campo da 10 a 30 V. Ciò può essere confermato solo durante il funzionamento dell'impianto.
Se lo strato di olio in un cuscinetto è troppo sottile si può verificare una perforazione.
Poiché l'alloggiamento del cuscinetto è collegato a terra si ha quindi un circuito di corrente chiuso. A causa della bassa resistenza ohmica (albero, cuscinetto, messa a
terra) possono fluire correnti forti, le quali possono anche distruggere il cuscinetto. È
stato dimostrato che le correnti maggiori di 1 A sono pericolose per i cuscinetti. Poiché
possono essere interessati diversi cuscinetti, la corrente non viene misurata su
ognuno di essi ma viene rilevata la corrente che scorre nell'albero mediante un trasformatore speciale. Si tratta di un trasformatore incernierato che viene montato nell'albero.
La figura 2-98 mostra il collegamento di base della protezione di massima corrente
d'albero. Al trasformatore di massima corrente d'albero viene quindi collegato l'ingresso di terra sensibile scelto (Iee1 oder Iee2). Se la corrente ondulata supera il valore
limite ammissibile il generatore dev'essere messo fuori servizio.
234
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2.32 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
Figura 2-98
Collegamento della protezione di massima corrente d'albero (possibile flusso di
corrente in caso di guasto)
Il trasformatore di massima corrente d'albero dev'essere acquistato presso un produttore di trasformatori mentre, nel caso di un ammodermanento della protezione, può
essere riutilizzato il trasformatore esistente. Il diametro del trasformatore dipende dal
diamentro dell'albero e può arrivare fino a 2 m. Il numero di avvolgimenti del secondario varia in funzione del diamentro. Questi trasformatori sono disponibili a partire da
400 fino a 1000 spire. Si consiglia di utilizzare trasformatori con un numero ridotto di
avvolgimenti (ad es. 600 spire) per poter garantire una corrente di misura sufficientemente alta.
I trasformatori di massima corrente d'albero dispongono inoltre di un avvolgimento di
prova che ha, di regola, 4 spire. Questo consente di avere una corrente di prova e di
verificare così tutto il circuito. La Figura 2-99 per esempio, i morsetti di collegamento
S1-S2: collegamento di misura (400 spire); A-B: collegamento di prova (4 spire).
Figura 2-99
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Morsetti di collegamento del trasformatore per rilevare correnti d'albero
235
2 Funzioni
Metodo di misura
Per consentire un impiego flessibile, la corrente di terra sensibile può essere elaborata
con diversi metodi di misura. Il metodo di misura da impiegare viene stabilito dall'impostazione della protezione. Dal punto di vista algoritmico ciò significa una modifica
dei parametri di filtraggio FIR. Per raggiungere un'elevata precisione viene utilizzata
appositamente una finestra di filtraggio più lunga.
Le opzioni di filtraggio disponibili sono le seguenti:
Filtraggio
Applicazione
Componente fondamentale (50 Hz e
60 Hz)
- Applicazioni normali della protezione di corrente di terra
Terza armonica
(150 Hz e 180 Hz)
- Supervisione della corrente di terra nel centro stella del generatore e
in prossimità del centro stella
Errori da rilevare (se necessario logica supplementare tramite CFC)
- Protezione di massima corrente d'albero,
se la componente fondamentale è presente in modo dominante
- Protezione di massima corrente d'albero,
se la terza armonica è presente in modo dominante
Componente fondamentale e terza armonica
Logica
Figura 2-100
236
- Protezione di corrente ondulata quando sia la componente fondamentale
sia la terza armonica sono presenti in modo dominante
Il diagramma logico è rappresentato a fig. 2-100. In base al metodo di misura scelto il
valore di misura viene addotto al determinatore del valore limite. In funzione dell'applicazione è possibile il controllo di una soglia più alta oppure più bassa. Per evitare
in generale un „crepitìo“ dell'avviamento nel caso di grandezze di misura ridotte, si può
temporizzare la ricaduta. La durata stabilisce tempo di tenuta. Tramite un elemento
temporizzatore può essere temporizzato anche il segnale di scatto. Con l'impostazione su 0 si ottiene una disattivazione del gradino IEE-B<.
Diagramma logico della protezione di corrente di terra sensibile IEE-B
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2.32 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
2.32.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione contro i guasti a terra sensibile IEE-B è attiva solo se questa funzione
è stata parametrizzata all'indirizzo = with IEE1 oppure with IEE2.
Se non si vuole utilizzare la funzione di rilevamento della corrente di terra IEE-B selezionare Disabled.
All'indirizzo si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Inoltre, è possibile effettuare l'impostazione Alarm Only; vale a dire che questi
gradini sono operativi ed emettono anche segnalazioni, ma non viene generato alcun
comando di scatto.
Utilizzo come
protezione di
massima corrente
d'albero
La corretta impostazione della protezione di massima corrente d'albero può essere
eseguita solo durante la prova primaria. Quando il generatore è in funzione viene
avviata una registrazione oscilloperturbografica e viene determinata componente di
armonica con il programma grafico SIGRA. Il metodo di misura adeguato viene impostato all'indirizzo 5406 MEAS. METHOD in base alla componente di armonica presente. Si può scegliere tra Fundamental, 3. Harmonic e 1. and 3. Harm.. Una
volta eseguita l'impostazione, viene richiamata la rispettiva corrente di disturbo con il
generatore sotto carico e da questa viene stabilito il valore di taratura con un fattore
di sicurezza da 1,5 a 2 (cfr. anche prova primaria).
Nel caso di una preimpostazione si dovrebbe scegliere un valore tale da far intervenire
la protezione in presenza di correnti di guasto tra 0,5 A e 1 A. Nel caso di 600 spire la
soglia di intervento è di 1 mA (corrisponde a 0,6 A primario).
Per garantire uno scatto anche in presenza di guasti intermittenti la soglia di intervento
dev'essere impostata all'indirizzo 5407 T-HOLD IEE-B> (solo tramite il programma
operativo DIGSI). Il valore 0,5 ha dato finora un buon risultato. La temporizzazione
dello scatto è di regola un tempo di 3 s e viene impostata all'indirizzo 5403 T IEE-B>.
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237
2 Funzioni
2.32.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5401
O/C PROT IEE-B
OFF
ON
Block relay
Alarm Only
OFF
Prot. O/C sensibile B
5402
IEE-B>
0.3 .. 1000.0 mA
5.0 mA
IEE-B> Avviamento
5403
T IEE-B>
0.00 .. 60.00 sec; ∞
3.00 sec
Gradino T IEE-B>
5404
IEE-B<
0.3 .. 500.0 mA; 0
0.0 mA
IEE-B< Avviamento
5405
T IEE-B<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Gradino T IEE-B<
5406
MEAS. METHOD
Fundamental
3. Harmonic
1. and 3. Harm.
Fundamental
Metodo Misura
5407A
T-HOLD IEE-B>
0.00 .. 60.00 sec
0.00 sec
Avv Holding Time IEE-B>
5408A
T-HOLD IEE-B<
0.00 .. 60.00 sec
0.00 sec
Avv Holding Time IEE-B<
2.32.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
25071
>BLK Sens. E B
SP
>BLOCCO Prot. corrente di terra sensibile B
25072
IEE-B OFF
OUT
Prot. corrente terra B è disattiva
25073
IEE-B BLOCKED
OUT
Prot. corrente terra B è bloccata
25074
IEE-B ACTIVE
OUT
Prot. corrente terra B è attiva
25077
IEE-B> pickup
OUT
IEE-B> avviam.
25078
IEE-B< pickup
OUT
IEE-B< avviam.
25079
IEE-B> TRIP
OUT
IEE-B> Scatto
25080
IEE-B< TRIP
OUT
IEE-B< Scatto
238
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2.33 Protezione guasto tra spire
2.33
Protezione guasto tra spire
Protezione contro corto circuiti tra le spire per il rilevamento di guasti tra le spire di un
avvolgimento (fase) del generatore. In questo caso, correnti circolari relativamente
elevate possono scorrere nelle spire in corto circuito e danneggiare gli avvolgimenti e
il ferro. La funzione di protezione è caratterizzata da un'elevata sensibilità.
Grazie al tipo di costruzione dei generatori la possibilità che si crei un corto circuito tra
le spire è molto rara.
Questo tipo di guasto è più probabile in generatori con avvolgimento statorico separato (ad es. alternatori per centrali idroelettriche di grandi dimensioni). Qui viene impiegata, in alternativa, una protezione differenziale trasversale oppure una protezione di
corrente omopolare tra i centri stella collegati.
2.33.1 Descrizione delle funzioni
Principio
fondamentale
La figura 2-101 illustra il principio fondamentale di misura. La tensione di spostamento
è misurata ai capi di un avvolgimento collegato a triangolo aperto utilizzando 3 trasformatori di tensione bifase isolati. Per garantire l'insensibilità ai guasti a terra, il centro
stella isolato dei TV dev'essere collegato tramite un cavo ad alta tensione al centro
stella del generatore. Il centro stella del TV non dev'essere collegato a terra poiché ciò
comporterebbe anche il collegamento a terra del centro stella del generatore e ogni
guasto a terra provocherebbe un corto circuito di terra unipolare.
Un corto circuito tra le spire provoca una caduta di tensione nella fase coinvolta nel
guasto e di conseguenza la presenza di una tensione di spostamento che viene rilevata nell'avvolgimento a triangolo aperto. La sensibilità viene notevolmente limitata
dalle asimmettrie dell'avvolgimento e in maniera minore dal dispostivo di protezione.
Figura 2-101
Collegamento standard della protezione contro corto circuiti tra le spire
La figura 2-102 riporta un esempio di collegamento alternativo con una sensibilità ridotta. Il dispositivo di carico si trova nel centro stella del generatore e la tensione di
spostamento viene misurata tramite il TV. IL TV viene utilizzato contemporaneamente
per la protezione terra statore. IL TV lato derivazione è collegato a terra e ha inoltre
un avvolgimento a triangolo aperto. Il collegamento illustrato a fig.2-102 consente di
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239
2 Funzioni
eliminare la tensione di spostamento all'ingresso di misura della protezione contro
corto circuiti tra le spire in caso di guasto a terra. In presenza di un corto circuito tra le
spire lo spostamento della tensione ha luogo solo sull'avvolgimento a triangolo aperto
lato derivazione.
Figura 2-102
Collegamento alternativo della protezione contro corto circuiti tra le spire
Grazie all'ampio campo di taratura la funzione di protezione può essere utilizzata
come protezione di massima tensione a un gradino e omopolare.
Metodo di misura
L'ingresso UE viene collegato ccome illustrato a fig. 2-101e 2-102. Dalla corrente di
spostamento campionata viene determinata la componente fondamentale della tensione mediante un filtro FIR. Grazie all'apposita funzione selezionata viene garantita
l'insensibilità a vibrazioni ad alta frequenza, viene eliminato in particolar modo l'influsso perturbatore della terza armonica e si ottiene la sensibilità di misura richesta.
Logica
Il diagramma logico è rappresentato a fig. 2-103. Il valore di misura della componente
fondamentale viene al determinatore del valore limite. In caso di superamento della
soglia viene emessa la segnalazione di avviamento e viene avviato l'elemento temporizzatore. Allo scadere del tempo viene emesso il comando di scatto.
240
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2.33 Protezione guasto tra spire
Figura 2-103
Diagramma logico della protezione contro corto circuiti tra le spire
2.33.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione contro corto circuiti tra le spire può essere attiva e accessibile solo
quando il parametro 155 INTERTURN PROT è stato configurato su Enabled.
Inoltre dev'essere comunicato nei dati dell'impianto 1 che l'ingresso UE viene utilizzato
per protezione contro corto circuiti tra le spire. L'impostazione viene eseguita con l'indirizzo 223 UE CONNECTION = Uen-winding. Per il fattore UE (indirizzo 224) si imposta, come descritto al par. 2.5 il rapporto tra la tensione fase-terra e tensione dell'avvolgimento a triangolo aperto (ingresso UE).
All'indirizzo 5501 INTERTURN PROT si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure solo bloccare il comando di scatto (Block relay).
Soglia di intervento
Per la protezione è auspicabile un'elevata sensibilità per poter già rilevare un guasto
tra poche spire di un avvolgimento. Contemporaneamente però un'impostazione
troppo sensibile non deve provocare una reazione intempestiva. Per questo motivo è
stato preimpostato un valore di 2 %, che corrisponde a una soglia di intervento di 2 V
con una massima tensione di spostamento secondaria di 100 V.
La soglia di intervento definitiva dev'essere determinata tramite prove primarie. La
possibilità di una reazione in assenza di un guasto tra le spire dev'essere esclusa. La
funzione di protezione non deve quindi intervenire erroneamente nemmeno in presenza di disturbi. Questi ultimi possono essere provocati da asimmetrie nell'avvolgimento
statorico e sono particolarmente evidenti nel caso di un corto circuito bipolare a causa
della presenza di una tensione di spostamento. Questa tensione di spostamento va
considerata come una tensione di disturbo e dev'essere determinata durante la messa
in servizio mediante prove di corto circuito. Successivamente può essere determinata
la zona da proteggere. L'impostazione della protezione dev'essere tale da garantire
una reazione in presenza di un guasto tra le spire con eccitazione a vuoto. A tale proposito dev'essere già rilevato, se possibile, il corto circuito di una spira.
Nel caso di un'impostazione sensibile il rapporto di ricaduta dev'essere leggermente
ridotto. Il valore preimpostato è stato selezionato con 80 % (cfr. indirizzo 5504 RESET
RATIO).
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241
2 Funzioni
Grazie alla temporizzazione della funzione di protezione viene ridotto ulteriormente il
rischio di una reazione intempestiva. Se il tempo è troppo lungo sussiste il pericolo di
un danneggiamento maggiore dell'avvolgimento interessato. Per questo motivo è
stato preimpostato il valore di 0.50 sec (cfr. indirizzo 5503 T-U Interturn >).
Temporizzazioni
2.33.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
5501
INTERTURN PROT
OFF
ON
Block relay
OFF
Protez. Interturn
5502
U Interturn >
0.3 .. 130.0 V
2.0 V
Valore avviamento U Interturn>
5503
T-U Interturn >
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Gradino scatto U Interturn>
5504
RESET RATIO
50 .. 95 %
80 %
Rapporto Reset di U Interturn>
2.33.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
>I/T BLOCK
5421
I/T OFF
OUT
Prot. guasto Interturn è disattivata
5422
I/T BLOCKED
OUT
Prot. guasto Interturn è bloccata
5423
I/T ACTIVE
OUT
Prot. guasto Interturn è attiva
5426
I/T picked up
OUT
Prot. guasto Interturn: rilev. guasto
5427
I/T TRIP
OUT
Prot. guasto Interturn: Scatto
242
SP
Spiegazione
5413
>Blocco protez. guasto interturn
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2.34 Protezione terra rotore R, fn
2.34
Protezione terra rotore R, fn
La protezione di terra rotore serve per il rilevamento di guasti a terra nel circuito di eccitazione di macchine sincrone. Un guasto a terra nell'avvolgimento rotorico non ha
come conseguenza immediata un danneggiamento; un secondo guasto di terra indica
però un corto circuito tra le spire dell'avvolgimento. Si possono generare squilibri magnetici che possono distruggere la macchina con le loro forze meccaniche.
2.34.1 Descrizione delle funzioni
Metodo di misura
La protezione terra rotore nel dispositivo 7UM62 opera con una tensione alternata ausiliaria esterna, a frequenza di rete, da 36 a 45 V circa, che può essere derivata, ad
es., dai trasformatori voltmetrici mediante un dispositivo di accoppiamento 7XR61000*A00. Questa tensione viene accoppiata simmetricamente al circuito d'eccitazione a
mezzo di partitori capacitivi e contemporaneamente connessa con il relativo ingresso
di misura UE del dispositivo. Nel caso la tensione di eccitazione abbia di un alto contenuto di armoniche (es. eccitatrice a tiristori), i condensatori CK del dispositivo di accoppiamento 7XR6100, vengono protetti, a causa dell'alto fattore di distorsione, con
resistori addizionali Radd (un esempio di assegnazione dei morsetti si trova all'Appendice A.3).
La tensione accoppiata induce una piccola corrente di carica (pochi mA durante l'esercizio normale) attraverso il dispositivo di accoppiamento, le spazzole di misura (se
necessario) e le capacità di terra del circuito di eccitazione. Questa corrente IRE viene
misurata dal dispositivo.
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243
2 Funzioni
Figura 2-104
Determinazione della resistenza di terra del rotore RE (7XR61 – apparecchio
per collegamento in serie per la protezione di terra rotore; 3PP13 – a partire da
tensioni di eccitazione di > 150 V le resistenze nel 7XR61 devono essere cortocircuitate!)
La protezione terra rotore calcola l'impedenza di terra complessa dalla tensione URE
e dalla corrente IRE. La protezione determina invece dall'impedenza la resistenza di
terra RE del circuito di eccitazione. A questo proposito tiene conto anche della capacità di accoppiamento del dispositivo di accoppiamento CK, dei resistori addizionali Radd
comprese le spazzole di misura e le capacità di terra CE del circuito di eccitazione. In
questo modo si possono riconoscere anche guasti a terra altamente resistivi (in condizioni ideali fino a 30 kΩ).
Per eliminare gli influssi delle armoniche che si formano nei dispositivi di eccitazione
statici (tiristori oppure raddrizzatori ruotanti), le grandezze di misura vengono filtrate
prima di essere valutate.
La supervisione della resistenza di terra ha due gradini. Se il valore misurato passa al
di sotto di un primo gradino (ad es da 5 kΩ a 10 kΩ) viene emesso un allarme. Il passaggio al di sotto del secondo gradino a bassa resistenza (ad es da 2 kΩ a 5 kΩ), provoca, dopo un breve tempo, uno scatto. La soglia di ricaduta per entrambi i gradini è
fissata al 125% del valore impostato.
Nota
Per il rilevamento della tensione URE la protezione terra rotore utilizza l'ingresso di
tensione UE del dispositivo. In questo caso, la tensione di spostamento U0 per la protezione terra statore al 90% viene calcolata dalle tensioni fase-terra.
244
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2.34 Protezione terra rotore R, fn
Supervisione del
circuito di misura
Poiché anche in condizioni normali di funzionamento senza guasti circola una corrente, ovvero la corrente di carica della capacità di terra CE, la protezione può riconoscere e segnalare eventuali interruzioni nel circuito di misura quando la capacità di
terra corrisponde ad almeno 0,15 µF.
Stabilizzazione
della misurazione
della resistenza
Se la corrente di misura IRE supera un valore fisso impostato internamente (100 mA),
si rileva un guasto a terra a bassa resistenza, indipendentemente dal valore resistivo
calcolato. (RE ≈ 0). Se la corrente supera un valore fisso impostato internamenente di
0,3 mA, si rileva un guasto a terra indipendentemente dal calcolo della resistenza per
RE → ∞.
Figura 2-105
logico della protezione terra rotore
2.34.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione terra rotore può essere attiva e accessibile solo quando è stato configurato il parametro 160 ROTOR E/F. = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione
selezionare Disabled. All'indirizzo 6001 ROTOR E/F si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block
relay).
Inoltre deve essere impostato il parametro di programmazione 223 UE CONNECTION
= Rotor. In caso contrario viene visualizzata e valutata la tensione URE = 0 e la protezione, di conseguenza, rimane bloccata.
Soglie di intervento
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Poiché la protezione calcola la resistenza rotorica ohmica direttamente dai valori della
tensione addizionale applicata e dalla corrente di terra presente, i valori di soglia del
gradino di allarme (6002 RE< WARN) e del gradino di scatto (6003 RE<< TRIP)
possono essere direttamente impostati come resistenze. Nella maggior parte di casi
sono sufficienti i valori preimpostati. Questi valori possono essere modificati in base
245
2 Funzioni
alla resistenza di isolamento e al tipo di refrigerante impiegati. È necessario garantire
una differenza sufficiente tra valore impostato e l'effettiva resistenza di isolamento.
Ritardi
Il ritardo per il gradino di allarme 6004 T-WARN-RE< dev'essere impostato generalmente a 10 s e per il gradino di scatto 6005 T-TRIP-RE<< a 0,5 s circa. I tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i tempi di risposta
(tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
Dati relativi
all'accoppiamento
al circuito rotorico
L'impostazione della reattanza di accoppiamento 6006 X COUPLING e delle resistenze in serie (resistenza delle spazzole) 6007 R SERIES consente alla protezione di
ricavare la resistenza di terra RE dal circuito equivalente complesso costituito da capacità di accoppiamento del dispositivo di accoppiamento, delle spazzole di misura,
capacità di terra e resistenza di terra del circuito di eccitazione. A questo proposito
viene considerato il circuito equivalente riportato nella seguente figura.
Figura 2-106
Schema equivalente del circuito di misura nella protezione terra rotore
con:
URE
Tensione addizionale del circuito rotorico
IRE
Corrente di terra
XAccoppiam
Reattanza dei condensatori di accoppiamento e dell'induttanza propria eventualmente collegata
RV
da resistenza di contatto spazzole, resistenza di accoppiamento (per la protezione dei condensatori di accoppiamento) e eventuale resistenza supplementare di un resistore addizionale risultante
CE
Capacità rotorica di terra
RE
Resistenza rotorica ohmica
I resistori Rvor inseriti nel circuito di misura per la protezione delle capacità di accoppiamento, vengono contati nella resistenza totale in serie (indirizzo 6007) fino ad avere
la resistenza delle spazzole e le resistenze in serie nel circuito di misura. Per R
SERIES vale la resistenza risultante, vale a dire il rispettivo parallelo dei due resistori
addizionali Radd e delle resistenze delle due spazzole, così come per la reattanza di
accoppiamento vale il parallelo delle due capacità di accoppiamento CK.
Se per l'attenuazione dell'alto fattore di distorsione nella tensione di eccitazione, la
bobina di induttanza integrata nel 7XR6100 viene collegata al circuito di accoppiamento ovvero viene realizzato un filtro passabanda per la grandezza di misura a frequenza
di rete, è necessario prestare attenzione che la reattanza non sia inferiore a –100 Ω
(valore di soglia inferiore del parametro di configurazione 6006 X COUPLING).
Correzione degli
errori d'angolo
246
Rettanza di accoppiamento e resistore addizionale possono essere misurati con la
protezione stessa durante la messa in esercizio (par. 3.3 nel capitolo „Montaggio e
messa in funzione“). Inoltre può risultare opportuno misurare, durante la messa in
servizio, eventuali errori d'angolo dei trasduttori d'ingresso del dispositivo di protezione e impostare i valori all'indirizzo 6009 PHI I RE per aumentare la precisione della
misurazione. Se durante la prova, il gradino di allarme non reagisce in presenza del
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2.34 Protezione terra rotore R, fn
valore atteso per la resistenza di isolamento, è necessario controllare e correggere
l'angolo di correzione e la reattanza di accoppiamento (cfr. anche par. 3.3 al capitolo
„Montaggio e messa in funzione“).
I valori calcolati e visualizzati dal dispositivo possono diventare negativi a causa di un
errore d'angolo dei trasformatori, di una scorretta impostazione dell'impedenza di accoppiamento oppure a causa di disturbi nell'eccitatrice. In questo caso viene verificato
se la corrente è IRE > 7 mA. Successivamente si decide per lo scatto. ISe il valore
della corrente è < 7 mA, la misura viene considerata non valida e viene visualizzata
la resistenza rotorica Rterra = ∞. Questa prova di congruenza garantisce uno scatto per
guasto a terra a bassa resistenza (anche se il gradino di allarme non reagisce correttamente) quando l'impostazione dell'angolo di correzione e l'impedenza di accoppiamento non sono corretti.
Supervisione del
circuito di misura
In presenza di una capacità rotorica sufficientemente grande (CE ≥ 0.15 µF) si può
inoltre riconoscere un'interruzione nel circuito di misura. Un'anomalia viene rilevata
quando il valore della corrente è al di sotto della soglia parametrizzata all'indirizzo
6008 I RE< e, contemporaneamente, la tensione accoppiata UV è superiore a 25 V.
La segnalazione di anomalia viene ritirata quando la corrente supera di 0,5 mA oppure
del 20% il valore impostato oppure la tensione è più bassa di 20 V. Impostando I RE<
= 0.0 mA la corrente non viene controllata e non viene emessa nessuna segnalazione
di guasto.
2.34.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
6001
ROTOR E/F
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione terra rotore (R,fn)
6002
RE< WARN
3.0 .. 30.0 kΩ
10.0 kΩ
Avviamento Valore Livello
Allarme Re<
6003
RE<< TRIP
1.0 .. 5.0 kΩ
2.0 kΩ
Avviamento Valore Livello Scatto
Re<<
6004
T-WARN-RE<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo di Ritardo Livello Allarme
Re<
6005
T-TRIP-RE<<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di Ritardo Livello Scatto
Re<<
6006
X COUPLING
-100 .. 800 Ω
398 Ω
Reattanza d'accoppiamento
6007
R SERIES
0 .. 999 Ω
50 Ω
Resistenza in serie (es.Spazz.di
misura)
6008
I RE<
1.0 .. 50.0 mA; 0
2.0 mA
Valore Avviam. Rilevazione
Guasto Ire<
6009
PHI I RE
-15.0 .. 15.0 °
0.0 °
Correction Angle for Ire
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247
2 Funzioni
2.34.4 Informazioni
N°
5383
Informazione
>BLOCK R/E/F
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO Prot.Terra Rotore (R.fn)
5391
R/E/F OFF
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) è su OFF
5392
R/E/F BLOCKED
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) è Bloccata
5393
R/E/F ACTIVE
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) è Attiva
5394
R/E/F U< block
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) blocco per U<
5397
R/E/F warning
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) Allarme Re<
5398
R/E/F picked up
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) Avviamento Re<<
5399
R/E/F TRIP
OUT
Prot.Terra Rotore (R.fn) Scatto Re<<
5400
Failure R/E/F
OUT
Guasto Prot.Terra Rotore (R.fn)
248
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2.35 Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz
2.35
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale
da 1 a 3 Hz
La protezione di terra rotore serve per il rilevamento di guasti a terra ad alta e a bassa
resistenza nel circuito di eccitazione di macchine sincrone. Un guasto a terra nell'avvolgimento rotorico non ha come conseguenza immediata un danneggiamento. Un
secondo guasto di terra indica però un corto circuito tra le spire dell'avvolgimento. Si
possono generare squilibri magnetici che possono distruggere la macchina con le loro
forze meccaniche. Rispetto al tipo di funzionamento illustrato nel par. 2.34, la funzione
di protezione di seguito descritta si distingue per una maggiore sensibilità e viene impiegata in generatori di grandi dimensioni.
2.35.1 Descrizione della funzione
Principio
fondamentale
La protezione terra rotore opera con una tensione continua di ca. 50 V, la cui polarità
viene invertita approssimativamente da 1 a 4 volte al secondo, in funzione del tipo di
impostazione. Questa tensione iniettata nel circuito rotorico con Ug viene generata
nell'apparecchio accessorio 7XT71. Tramite un partitore di accoppiamento resistivo
7XR6004 (oppure 7XR6003), questa tensione viene accoppiata simmetricamente al
circuito di eccitazione per mezzo di resistenze di alto valore ohmico e viene collegata,
contemporaneamente, alla spazzola di terra (potenziale verso terra) tramite uno shunt
di misura RM a bassa resistenza ohmica (cfr. anche Appendice). La tensione prelevata
mediante lo shunt di misura e la tensione di controllo vengono accoppiate nella protezione un ingresso di misura dedicato. La tensione di comando è proporzionale in
ampiezza e frequenza alla tensione di 50 V Ug iniettata. La corrente di terra che fluisce
nel rotore è riprodotta grazie alla misura di tensione.
Ad ogni inversione di polarità, la tensione continua Ug conduce una corrente di carica
Ig neIle capacità di terra del circuito di eccitazione attraverso il partitore di accoppiamento resistivo. Questa corrente provoca una caduta di tensione UMis proporzionale
alla corrente stessa. Dopo la carica della capacità di terra del rotore, la corrente di
carica torna a zero. In presenza di un guasto a terra del rotore, circola in modo permanente una corrente di terra. Il valore viene stabilito dalla resistenza di guasto.
In caso di impiego di una tensione ad onda quadra a bassa frequenza come tensione
di spostamento, l'influsso della capacità di terra viene eliminato e al contempo il rapporto segnale-disturbo ha un valore adeguato in rapporto alle frequenze di disturbo
del sistema di eccitazione.
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249
2 Funzioni
Figura 2-107
CE
Schema di collegamento dell'iniezione di tensione nel circuito rotorico
Capacità di terra del rotore
Rv
Resistore addizionale
Vg
Tensione ad onda quadra del 7XT71
Ig
Corrente circolante dal 7XT71 attraverso il rotore a terra
fg
Frequenza ad onda quadra del 7XT71
Metodo di misura
Dalla tensione di controllo Ucontrollo vengono determinati i momenti in cui deve avvenire
la commutazione e viene attivata la misurazione. Contemporaneamente viene calcolata l'ampiezza della tensione e viene eseguita la conversione nella tensione Ug.
Tramite la tensione Umis proporzionale alla corrente Ug viene determinata l'effettiva resistenza di guasto. Con ogni inversione di tensione di controllo viene determinata (mediante un filtro del valore medio) la tensione continua nella tensione di misura. In
questo caso, la frequenza dell'apparecchio per l'accoppiamento in serie dev'essere
impostata a un valore tanto basso da garantire che, durante l'elaborazione dei valori
medi, le capacità di terra del rotore siano caricate e, venga elaborata, di conseguenza,
solo la componente stazionaria. In questo modo si possono riconoscere anche guasti
a terra altamente resistivi (circa 80 kΩ max.) senza l'influenza della capacità di terra.
La misurazione viene però alterata da due grandezze perturbatrici. A seconda del
valore della tensione di eccitazione e in base alla posizione del guasto a terra nell'avvolgimento rotorico, si presenta nel circuito di misura una componente di tensione
continua e d'altra parte possono essere sovrapposti alla tensione continua di eccitazione picchi di corrente alternata a frequenza più alta. Questi vengono attenuati mediante un filtro numerico.
Per sopprimere i disturbi provocati dalla tensione continua, viene inverita la polarità
della tensione Ug (tensione a onda quadra). Il calcolo della tensione di misura sopra
citato viene effettuato per ogni polarità. Con il calcolo della differenza di due risultati di
misurazione consecutivi Ig, Ig1 e Ig2 la componente di corrente continua derivata dal
circuito di eccitazione si annulla (Ioffset) mentre le componenti di corrente continua derivate dalla tensione addizionale Ug si sommano.
Dalla grandezza di misura così ottenuta e dal valore della tensione di spostamento Ug
si può calcolare la resistenza di terra tenendo conto dei resistori addizionali Rv (cfr.
fig. 2-108).
250
7UM62 Manuale
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2.35 Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz
Figura 2-108
Andamento della tensione di spostamento Ug, della tensione Shunt Umis e della corrente di misura Ig
Supervisioni
La corrente di carica della capacità di terra viene determinata ad ogni inversione di polarità. Se il valore passa al di sotto di questa corrente si possono rilevare anomalie nel
circuito di misura, quali rottura del filo, spazzole non poggianti e simili. Ciò è possibile
solo quando le capacità di terra hanno un valore sufficientemente alto ( 0,15 mF) e le
interferenze derivanti dal sistema di eccitazione sono piccole.
In alternativa è stata prevista nella funzione di protezione una verifica esterna mediante una resistenza di prova (disponibile nel 7XR6004 e nel 7XR6003). Tramite un ingresso binario viene attivata la modalità di prova e la resistenza di guasto viene collegata successivamente a un anello collettore con un relè esterno. Quando si utilizza
una resistenza di prova, questo va segnalato all'apparecchio di protezione. Quest'ultimo segnala i risultati della prova mediante emissione di corrispondenti segnalazioni.
La funzione di protezione è anche in grado di riconoscere un'interruzione in un singolo
lato (ad es. rottura del filo oppure morsetto di un accoppiamento scollegato)
La logica di valutazione è rappresentata nella figura seguente.
7UM62 Manuale
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251
2 Funzioni
Figura 2-109
Diagramma logico della protezione terra rotore in modalità di prova
Viene controllata inoltre anche la tensione di controllo. Se la tensione di comando è
assente oppure il suo valore è troppo basso viene rilevata la presenza di un'anomalia
nell'apparecchio per collegamento in serie (cfr. anche diagramma logico).
Logica
Il diagramma logico è costiuito da due parti:
• Supervisione dell'apparecchio per collegamento in serie con i vari accessori
• Supervisione del circuito di misura
• Funzione di protezione a due gradini
• Effetto della prova della protezione terra rotore
Se la resistenza di terra passa al di sotto del gradino impostato altamente resistivo
RE< viene emesso di regola un allarme. Il passaggio al di sotto del secondo gradino
a bassa resistenza ohmica RE<< provoca, dopo un breve tempo, uno scatto.
252
7UM62 Manuale
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2.35 Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz
Figura 2-110
Diagramma logico della protezione sensibile terra rotore
2.35.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di terra rotore sensibile puo essere attiva e accessibile solo se questa
funzione è stata parametrizzata all'indirizzo 161 REF 1-3Hz = Enabled.
Va inoltre assicurato che gli ingressi del convertitore di misura CM1 e CM2 non
vengano utilizzati per nessun'altra funzione.
All'indirizzo 6101 REF 1-3Hz si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Soglie di intervento
7UM62 Manuale
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Poiché la protezione calcola la resistenza rotorica ohmica direttamente dai valori della
tensione addizionale applicata, dal resitore addizionale e dalla corrente di terra presente, i valori di soglia del gradino di allarme (6102 RE< WARN) e del gradino di scatto
(6103 RE<< TRIP) possono essere direttamente impostati come resistenze. Nella
maggior parte di casi sono sufficienti i valori preimpostati (RE< WARN = 40 kΩ e RE<<
TRIP = 5 kΩ). Questi valori possono essere modificati in base alla resistenza di iso-
253
2 Funzioni
lamento e al tipo di refrigerante impiegati. È necessario garantire una differenza sufficiente tra valore impostato e l'effettiva resistenza di isolamento.
In seguito a possibili interferenze provocate dal sistema di eccitazione, il valore da impostare per il gradino di allarme viene stabilito definitivamente durante le prove primarie.
Temporizzazioni
La temporizzazione per il gradino di allarme (6104 T-WARN-RE<) dev'essere impostata generalmente a 10 s e per il gradino di scatto (6105 T-TRIP-RE<<) a 1 s
circa. I tempi impostati sono tempi di ritardo supplementari che non comprendono i
tempi propri (tempo di misura, tempo di ricaduta) della funzione di protezione.
Supervisioni
Il valore da impostare per la supervisione dei circuito di misura (6106 Qc <) viene
fissato durante la prova primaria. A questo scopo viene letto il valore di misura durante
il funzionamento (Qc) e viene impostata la metà di questo valore. Se la carica misurata
è troppo piccola, la supervisione non può operare. Il parametro Qc < dev'essere
quindi impostato a 0 mAs. In questo caso non viene emessa nessuna segnalazione di
guasto.
L'impostazione non è necessaria quando si deve eseguire la prova esterna e si utilizza
la resistenza di prova nel 7XR6004 (3,3 kΩ). Se si esegue la prova con un'altra resistenza, questo valore dev'essere impostato come parametro "avanzato" (Advanced Parameter) TEST RESISTOR (modificabile solo tramite il programma di comando DIGSI)
all'indirizzo 6107.
2.35.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
6101
REF 1-3Hz
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione Terra Rotore (1-3Hz)
6102
RE< WARN
5.0 .. 80.0 kΩ
40.0 kΩ
Valore Avviamento Livello
Allarme Re<
6103
RE<< TRIP
1.0 .. 10.0 kΩ
5.0 kΩ
Valore Avviamento Livello Scatto
Re<<
6104
T-WARN-RE<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
10.00 sec
Tempo di Ritardo Livello Allarme
Re<
6105
T-TRIP-RE<<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo di Ritardo Livello Scatto
Re<<
6106
Qc <
0.00 .. 1.00 mAs
0.02 mAs
Val. Avv.del Circuito Rotore
Aperto (Qc)
6107A
TEST RESISTOR
1.0 .. 10.0 kΩ
3.3 kΩ
Resistenza di prova
254
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.35 Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale da 1 a 3 Hz
2.35.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
5381
>REF 1-3Hz BLK
>BLOCCO Prot.Terra Rotore (1-3Hz)
5386
>Test REF 1-3Hz
SP
>Test Prot.Terra Rotore (1-3Hz)
5387
REF 1-3Hz OFF
OUT
Prot.Terra Rotore (1-3Hz) è su OFF
5388
REF 1-3Hz BLK
OUT
Prot.Terra Rotore (1-3Hz) è Bloccata
5389
REF 1-3Hz ACT
OUT
Prot.Terra Rotore (1-3Hz) è Attiva
5395
REF 1-3Hz open
OUT
Prot.Terra Rot. (1-3Hz) circuito aperto
5401
Fail REF 1-3Hz
OUT
Guasto Prot.Terra Rotore (1-3 Hz)
5403
REF 1-3Hz Warn
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz):Livello d'Allarme(Re<)
5406
REF 1-3Hz Fault
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Avviamento Re<<
5407
REF 1-3Hz Trip
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Scatto Re<<
5408
Test REF PASSED
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Test Superato
5409
Test REF Fail.
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Test non Superato
5410
1 Cir. open
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Circ.di Mis. Aperto 1
5411
2 Cir. open
OUT
Ter. Rot.(1-3 Hz): Circ.di Mis. Aperto 2
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
255
2 Funzioni
2.36
Supervisione del tempo di Avviamento Motore
In caso di impiego del 7UM62 come protezione motore, la supervisione del tempo di
avviamento protegge il motore contro processi di avviamento troppo lunghi e integra
così la protezione di sovraccarico (vedi paragrafo 2.11). I motori ad alta tensione sono
particolarmente interessati poiché la ripetizione di numerosi avviamenti consecutivi
può caricare termicamente i motori, fino alla loro temperatura limite. Se i processi di
avviamento vengono prolungati, ad es., a causa di cadute di tensione troppo elevate
al momento dell'inserzione del motore, per momenti di coppia troppo elevate oppure
a causa di un rotore bloccato, il dispositivo di protezione genera un comando di scatto.
2.36.1 Descrizione della funzione
Avviamento del
motore
Il criterio di rilevamento dell'avviamento del motore è il superamento di una soglia di
corrente (impostabile) I MOTOR START e, con questo, l'abilitazione del calcolo del
tempo di scatto.
La funzione di protezione comprende un gradino di scatto a tempo definito e uno a
tempo inverso.
Caratteristica di
scatto a tempo
inverso
La caratteristica di scatto a tempo inverso non viene impiegata solamente per i rotori
bloccati. Questo tempo valuta correttamente i tempi di avviamento prolungati (con corrente di avviamento ridotta) in seguito a cadute di tensione all'avviamento del motore
e permette quindi uno scatto al momento adeguato. Il tempo di scatto viene calcolato
secondo la formula seguente:
con
256
tSCATTO
tempo di scatto effettivo in funzione della corrente presente I
tA max
Tempo di scatto rispetto alla corrente di avviamento nominale IA
(Param. 6503, STARTING TIME)
I
corrente realmente presente (grandezza di misura)
IA
corrente di avviamento nominale del motore (parametro 6502,
START. CURRENT)
IRICON. AVVIAM
Soglia di rilevamento per il riconoscimento di un avviamento del
motore (parametro 6505, I MOTOR START)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.36 Supervisione del tempo di Avviamento Motore
Figura 2-111
Tempo di scatto in funzione della corrente di avviamento
Se la corrente di avviamento realmente misurata I è minore o maggiore della corrente
di avviamento nominale IA parametrizzata all'indirizzo 6502, (parametro START.
CURRENT), il tempo di scatto effettivo tSCATTO viene prolungato o ridotto (cfr. anche fig.
2-111).
Caratteristica di
scatto a tempo
dipendente (rotore
bloccato)
Se il tempo di avviamento del motore è più lungo del tempo di arresto tE massimo ammissibile, il rotore viene bloccato e lo scatto deve avvenire al più tardi con il tempo tE.
Mediante un dispositivo di controllo del numero dei giri esterno, si può segnalare il
blocco del motore al dispositivo mediante un ingresso binario („>Rotor locked“).
Se la corrente supera su una delle fasi la soglia I MOTOR START, la protezione rileva
la condizione di avviamento del motore e starta il temporizzatore per lo scatto della
caratteristica a tempo definito. Questo ha luogo a ogni avviamento del motore e costituisce un funzionamento normale che non genera nuove voci nella memoria delle segnalazioni di esercizio né invia messaggi a un sistema di supervisione esterno e non
crea un protocollo di guasto.
Il tempo di ritardo di rotore bloccato (LOCK ROTOR TIME) è associato all'ingresso
binario „>Rotor locked“ mediante una porta AND. Se l'ingresso binario è attivo
allo scadere del tempo di rotore bloccato, viene emesso uno scatto immediato indipendentemente dall'istante di attivazione dell'ingresso (prima, durante oppure dopo
lo scadere del tempo di ritardo).
Logica
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
La supervisione del tempo di avviamento del motore può essere attivata e disattivata
con l'ausilio di parametri. Un ingresso binario la può bloccare, ciò significa la reinizializzazione dei tempi e delle segnalazioni. La figura seguente mostra la logica di segnalazione e la gestione dei guasti. Un avviamento non ha come conseguenza la generazione di un protocollo di guasto. Il guasto viene protocollato esclusivamente con il
comando di scatto.
257
2 Funzioni
Figura 2-112
Diagramma logico della supervisione del tempo di Avviamento Motore
2.36.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La supervisione del tempo di Avviamento Motore può essere attiva solo se è stata
programmata all'indirizzo 165 STARTUP MOTOR = Enabled. Se non si vuole utilizzare
la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 6501 STARTUP MOTOR si può attivare
(ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto
(Block relay).
Soglie di intervento
I valori della corrente di avviamento all'indirizzo 6502 START. CURRENT e del tempo
di avviamento, all'indirizzoe 6503 STARTING TIME, vengono immessi nel dispositivo
di protezione in condizioni normali di esercizio. Lo scatto ha luogo quando viene superato il valore I2 t, calcolato dal dispositivo di protezione.
Se il tempo di avviamento è più lungo del tempo di rotore bloccato ammissibile, la caratteristica di scatto a tempo dipendente può essere abilitata, mediante un dispositivo
di controllo del numero di giri, da un ingresso binario („>Rotor locked“). Quando
il rotore è bloccato la ventilazione diminuisce e con essa la capacità termica della
macchina. La supervisione del tempo di avviamento deve quindi emettere un
comando di scatto prima che venga raggiunta la caratterisitica di scatto termico valida
in condizioni di esercizio normali.
Il superamento del valore di corrente 6505 (Adresse I MOTOR START) viene assunto
come avviamento del motore. Per questo motivo, questo valore dev'essere scelto al
di sotto della corrente di avviamento effettiva indipendentemente dalle condizioni di
carico e di tensione, con un motore in funzione, ma in modo da non essere raggiunto
in caso un sovraccarico ammissibile di breve durata.
Esempio: Motore con i seguenti dati:
258
Tensione nominale
UN = 6600 V
Corrente nominale
IMot.Nom = 126 A
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2.36 Supervisione del tempo di Avviamento Motore
Corrente di avviamento
IAVV = 624 A
Corrente statorica permanentemente ammissibile
Imax = 135 A
Durata avviamento con IAVV
TAVV max = 8,5 s
Trasformatore amperometrico IN TRasf prim/IN Trasf sec 200 A/1 A
Il valore da impostareSTART. CURRENT si ottiene nel modo seguente:
La diminuzione della tensione provoca la diminuzione della corrente di avviamento in
modo approssimativamente lineare. In presenza di una tensione pari a 80 % della tensione nominale, la corrente di avviamento si riduce, nel presente esempio, a 0,8 • IAVVIAMENTO = 2,5 • IN Trasf sec.
La soglia determinante per il rilevamento dell'avviamento del motore, si deve trovare
al di sopra della massima corrente di carico e al di sotto della minima corrente di avviamento. In assenza di altri fattori di influsso (picchi di carico), si può regolare la
soglia di scatto (I MOTOR START, indirizzo 6505) su un valore medio:
Per il tempo di scatto della supervisione di avviamento vale in generale:
Alle condizioni nominali, il tempo di scatto è identico al tempo di avviamento massimo
TMax.AVV. In condizioni diverse da quelle nominali, il tempo di scatto della supervisione
del tempo di avviamento varia. In presenza di una tensione nominale all'80% (quindi
di una corrente nominale di avviamento di ca. 80%), il tempo di scatto è, ad es.:
Allo scadere del tempo di ritardo LOCK ROTOR TIME l'ingresso binario si attiva e
genera un comando di scatto. Se si regola il tempo di rotore bloccato su un valore che
assicuri la presenza dell'ingresso binario „>Rotor locked“ (Nr. 6805) con avviamento normale, con LOCK ROTOR TIME si ottiene, per il comando di scatto, un tempo
di ritardo inferiore in caso di rotore bloccato.
2.36.3 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
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259
2 Funzioni
Ind.
Parametri
6501
STARTUP MOTOR
6502
START. CURRENT
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Supervisione Tempo avviamento motore
5A
0.50 .. 80.00 A
15.60 A
1A
0.10 .. 16.00 A
3.12 A
Corrente d'avviamento del
Motore
6503
STARTING TIME
1.0 .. 180.0 sec
8.5 sec
Tempo d'avviamento del
Motore
6504
LOCK ROTOR TIME
0.5 .. 120.0 sec; ∞
6.0 sec
Tempo ammissibile di
Rotore Bloccato
6505
I MOTOR START
5A
3.00 .. 50.00 A
8.00 A
1A
0.60 .. 10.00 A
1.60 A
Val.corrente avviam. dello
Start motore
2.36.4 Informazioni
N°
6801
Informazione
>BLK START-SUP
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO Supervisione Avv. Motore
6805
>Rotor locked
SP
>Rotore Bloccato
6811
START-SUP OFF
OUT
Supervisione Tempo Avviam. è su OFF
6812
START-SUP BLK
OUT
Superv. Tempo Avviam. è BLOCCATA
6813
START-SUP ACT
OUT
Supervisione Tempo Avviam. è ATTIVA
6821
START-SUP TRIP
OUT
SCATTO Supervisione Tempo Avviam.
6822
Rotor locked
OUT
Rotore è Bloccato dopo Tempo Rot.Blocc.
6823
START-SUP PU
OUT
Supervisione Tempo Avviam. Avviata
260
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.37 Blocco al riavviamento
2.37
Blocco al riavviamento
In condizioni di esercizio normali, la temperatura del rotore di un motore è nettamente
al di sotto della temperatura limite, anche in presenza di correnti di carico elevate. Gli
avviamenti del motore (con alti valori di corrente associati) sono invece molto più pericolosi per il rotore che per lo statore (la costante di tempo termica è molto più debole
di quella dello statore). Poiché si deve evitare che più avviamenti consecutivi provochino uno scatto, è preferibile evitare un nuovo avviamento del motore quando questo
può provocare un surriscaldamento del rotore. Per questa ragione, il dispositivo
7UM62 è dotato di un blocco di riavviamento, che emette un comando di inibizione,
fino a quando un avviamento del motore non è di nuovo ammissibile (limite di riavviamento). Questo comando dev'essere parametrizzato su un relè di uscita del dispositivo, il cui contatto è inserito nel circuito di avvio del motore.
2.37.1 Descrizione della funzione
Determinazione
della
sovratemperatura
del rotore
Poiché la corrente rotorica non è misurabile direttamente si fa riferimento alle correnti
statoriche. A questo proposito si calcolano i valori effettivi delle correnti. La sovratemperatura del rotore ΘL viene calcolata a partire dalla più grande delle tre correnti di
fase. Si parte dal presupposto che le soglie termiche dell'avvolgimento rotorico
vengano raggiunte, quando i dati indicati dal produttore del motore relativi alla corrente di avviamento nominale, al tempo di avviamento massimo ammissibile e al
numero di avviamenti ammissibili partendo dallo stato freddo (nfreddo) e caldo (ncaldo)
siano raggiunti. Il dispositivo di protezione calcola quindi le grandezze determinanti
per la riproduzione termica del rotore e emette un comando di inibizione, fino a quando
quest'ultima non ha raggiunto un valore al di sotto della soglia di riavviamento, che autorizza un nuovo avviamento.
7UM62 Manuale
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261
2 Funzioni
Figura 2-113
Evoluzione della temperatura nel rotore e riproduzione termica con avviamenti multipli
Sebbene la distribuzione del calore nelle barre rotoriche possa variare notevolmente,
i differenti picchi di temperatura del rotore non sono importanti per il riavviamento
inibito del motore (cfr. fig. 2-113). Più importante è invece che la riproduzione termica
della protezione corrisponda allo stato del motore dopo un avviamento completo. La
figura illustra, a titolo di esempio, il processo di riscaldamento nel caso di avviamenti
multipli di un motore (tre avviamenti a partire dallo stato freddo), così come la riproduzione termica tramite il dispositivo di protezione.
Limite di
riavviamento
Tempo di
riavviamento
262
Se la sovratemperatura del rotore ha superato il limite di riavviamento, non è possibile
riavviare il motore. Solo quando questa scende di nuovo al di sotto del limite di riavviamento, ovvero quando può essere effettuato un avviamento senza superare la temperatura di scatto, il comando di inibizione viene sospeso. Il limite di riavviamento
ΘWES rispetto alla sovratemperatura massima ammissibile del rotore si esprime come
segue:
nfreddo
2
3
4
ΘRIM [%]
50 %
66,7 %
75 %
Il produttore del motore autorizza un certo numero di avviamenti a freddo (nfreddo) e a
caldo (ncaldo). Oltre questo numero non è più ammesso un nuovo avviamento. Bisogna
attendere un determinato tempo (tempo di riavviamento) affinché il rotore si raffreddi.
Il comportamento termico è quindi il seguente: all'arresto del motore viene avviato un
tempo di equalizzazione (indirizzo 6604 T EQUAL). Questo tempo considera che le
diverse parti del motore hanno uno stato termico differente al momento dell'arresto.
7UM62 Manuale
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2.37 Blocco al riavviamento
Durante il tempo di equalizzazione, il modello termico del rotore non viene attualizzato
ma viene mantenuto costante per riprodurre i fenomeni di compensazione nel rotore.
Successivamente il modello termico raffredda secondo la rispettiva costante di tempo
(costante di tempo rotore • fattore di prolungamento). Durante il tempo di equalizzazione non è possibile riavviare il motore. Quest'ultimo può essere riavviato solo quando
il riscaldamento ricade al di sotto del limite di riavviamento.
Il tempo totale, allo scadere del quale è ammesso un nuovo avviamento del motore,
è composto dal tempo di equalizzazione e dal tempo calcolato dal modello termico
fino alla ricaduta al di sotto del limite di riavviamento.
con
TEqualizz
- Tempo di equalizzazione temperatura rotore, indirizzo 6604
kτ
– Fattore di estensione per la costante di tempo = Kτ at RUNNING
Indirizzo 6609 oppure Kτ at STOP Indirizzo 6608
τL
- Costante di tempo rotore, viene calcolata internamente:
τL = ta • (nfreddo – ncaldo) • Iavv2
con:
ta = Tempo di avviamento in s
Iavv = Corrente di avviamento in pu
Θprima
– riproduzione termica al momento dell'arresto del motore (dipende
dallo stato di esercizio)
Il valore di misura Ttempo RIM = (visibile nei valori di misura di sovraccarico) indica il
tempo restante fino all'autorizzazione di un nuovo avviamento.
Estensione della
costante di tempo
di raffreddamento
Per tenere conto della più debole emissione di calore all'arresto di motori autoventilati,
si aumenta la costante del tempo di raffreddamento rispetto alle costanti di tempo con
la macchina in funzione mediante il fattore Kτ at STOP (Indirizzo 6608). l criterio di
riconoscimento dell'arresto del motore è il passaggio al di sotto di una soglia di corrente impostabile BkrClosed I MIN. Questo presuppone che la corrente a vuoto
del motore sia maggiore di questa soglia. La soglia di intervento BkrClosed I MIN
agisce anch'essa sulla funzione di protezione di sovraccarico termico (cfr. par. 2.11).
Quando il motore è in marcia, il riscaldamento del modello termico è determinato a
partire dalle costanti di tempo τL (calcolate sulla base dei valori caratteristici del motore), mentre il raffreddamento viene calcolato a partire dalle costanti di tempo τL • Kτ
at RUNNING (Indirizzo 6609). In questo modo si tiene conto dei requisiti di un raffreddamendo lento (compensazione termica lenta).
Durata
d'interdizione
minima
Indipendentemente dai modelli termici, alcuni produttori di motori richiedono un tempo
di blocco minimo per il riavviamento, quando il numero di avviamenti ammissibili è
stato superato.
La durata del segnale di arresto è il valore più grande traTDURATA INTERDIZIONE MIN e
TColl..
7UM62 Manuale
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263
2 Funzioni
Comportamento in
caso di caduta di
tendione di
alimtazione
In funzione della configurazione del parametro 274 ATEX100, il valore della riproduzione termica al momento della caduta di tensione viene azzerato oppure viene salvato
ciclicamente in una memoria "non volatile". In quest'ultimo caso, il valore salvato
costituisce, dal ritorno della tensione, il punto di partenza del calcolo del modello
termico che continuerà ad evolversi in funzione delle condizioni di esercizio.
Avviamento di
emergenza
Se per motivi di esercizio è necessario un avviamento del motore anche quando la
temperatura del rotore supera il limite massimo ammissibile (avviamento di emergenza) è possibile inibire il blocco di riavviamento con l'ausilio di un ingresso binario
(„>Emer. Start ΘR“) e consentire, quindi, un nuovo avviamento. Il modello
termico del rotore continua a essere calcolato e può superare la temperatura rotorica
massima ammissibile. Il blocco di riavviamento non provoca uno scatto della macchina ma la sovratemperatura rotorica calcolata può essere osservata per permettere
una valutazione del rischio.
Blocco
Un blocco oppure una messa fuori servizio della funzione di blocco di riavviamento reinizializza la riproduzione termica della sovratemperatura rotorica nonché il tempo di
compensazione T EQUAL e il tempo minimo di inibizione T MIN. INHIBIT e
sopprime, così, anche un comando di blocco esistente.
Logica
La riproduzione termica può anche essere resettata per mezzo di un ingresso binario.
Questo è utile durante la fase di prova/messa in esercizio oppure al ritorno della tensione di alimentazione.
La figura seguente mostra il diagramma logico del blocco di riavviamento.
264
7UM62 Manuale
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2.37 Blocco al riavviamento
Figura 2-114
Diagramma logico del blocco di riavviamento
2.37.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
7UM62 Manuale
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Il blocco di riavviamento può essere attivo e accessibile solo quando è stato configurato il parametro 166 RESTART INHIBIT = Enabled. Se non si vuole utilizzare la
funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 6601RESTART INHIBIT si può attivare
(ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di scatto
(Block relay).
265
2 Funzioni
Grandezze
caratteristiche
necessarie
Le grandezze caratteristiche indicate dal produttore del motore e necessarie per il
calcolo della temperatura rotorica, quali corrente di avviamento IAvv, corrente nominale del motore IMot.Nom, tempo di avviamento massimo T START MAX (Adresse
6603), numero di avviamenti ammissibili a freddo (nfreddo) e a caldo (ncaldo), devono
essere regolate nel dispositivo.
Il rapporto tra corrente di avviamento e corrente nominale del motore(IStart/IMOTnom dev'essere immesso all'indirizzo 6602. Per poter interpretare questo parametro
è importante che la potenza apparente sia inserita correttamente nei dati impianto 1
(indirizzo 252 SN GEN/MOTOR) così come la tensione nominale del motore (indirizzo
251 UN GEN/MOTOR). Il parametro 6606 (MAX.WARM STARTS) serve a regolare il
numero di avviamenti a caldo ammissibili, il parametro 6607 specifica la differenza
(#COLD-#WARM) tra il numero di avviamenti ammissibili a freddo e a caldo.
Per i motori senza ventilazione separata, si può impostare, all'indirizzo 6608 un fattore
Kτ at STOP che considera il raffreddamento ridotto del motore all'arresto. Non
appena la corrente misurata passa al di sotto di un valore impostato all'indirizzo 281
BkrClosed I MIN l'arresto del motore viene riconosciuto e la costante di tempo
viene prolungata del fattore configurato.
Se non è richiesta una distinzione delle costanti di tempo (ad es. per i motori a ventilazione separata), il fattore di prolungamento va impostato su Kτ at STOP = 1.
Il raffreddamento calcolato con il motore in marcia viene influenzato dal fattore di prolungamento Kτ at RUNNING. Questo fattore considera possibili differenze di raffreddamento tra un motore in funzione e sotto carico e un motore fermo. Esso è attivo
quando la corrente supera il valore impostato all'indirizzo 281 BkrClosed I MIN.
Con Kτ at RUNNING = 1 la costante di riscaldamento e di raffreddamento in condizioni di funzionamento (I > BkrClosed I MIN) sono uguali.
Esempio di
impostazione
Esempio: Motore con i seguenti dati:
Tensione nominale
UN = 6600 V
Corrente nominale
IMot.Nom = 126 A
Corrente di avviamento
IAvv = 624 A
Durata avviamento con IAVV
TAVV max = 8,5 s
Avviamenti ammissibili con motore
freddo
nfreddo= 3
Avviamenti ammissibili con motore caldo ncaldo= 2
Trasformatore amperometrico
200 A/1 A
La corrente di avviamento riferita alla corrente nomianle del motore è:
Viene impostato:
IStart/IMOTnom
= 4,9
T START MAX
= 8,5 s
MAX.WARM STARTS
=2
#COLD-#WARM
=1
Il valore per la compensazione della temperatura rotorica T EQUAL = 1.0 min ha dato
finora buoni risultati. ll valore del tempo di arresto minimo T MIN. INHIBIT dev'essere scelto in funzione delle esigenze del produttore del motore e del gestore dell'im-
266
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.37 Blocco al riavviamento
pianto e dev'essere maggiore di T EQUAL. Nell'esempio è stato scelto un valore che
corrisponde approssimativamente alla riproduzione termica (T MIN. INHIBIT =
6.0 min).
La scelta dei fattori di estensione della costante di tempo durante il raffreddamento
dev'essere anch'essa effettuata rispettando le esigenze del produttore e del gestore,
in particolare in caso di arresto. Se non vi sono prescrizioni particolari, selezionare i
seguenti valori: Kτ at STOP = 5.0 e Kτ at RUNNING = 2.0 .
Per garantire un funzionamento regolare è importante impostare correttamente i valori
del TA per il lato 2 (indirizzi 211 e 212), i dati dell'impianto (indirizzi 251, 252) e la
soglia di corrente, che consentono la distinzione tra arresto/marcia del motore 281
BkrClosed I MIN, consigliato ≈ 0,1 • I/IN Motore). Una visione di insieme dei valori e
delle loro preimpostazioni è riportata nelle tabelle dei parametri.
Comportamento
termico con stati di
funzionamento
differenti
Per maggiore comprensione, qui di seguito vengono descritti dettagliatamente due tra
i numerosi stati operativi possibili. Sono validi i valori sopra citati. Con tre avviamenti
a caldo e due avviamenti a freddo, il limite di riavviamento viene raggiunto al 66,7 %.
La figura seguente mostra il comportamento termico con due avviamenti a caldo. Il
motore funziona costantemente a corrente nominale. Dopo il primo scatto si attiva T
EQUAL. Dopo 30 s. il motore viene inserito e disinserito subito dopo. Dopo una nuova
pausa ha luogo il secondo avviamento. Il motore viene di nuovo arrestato. Durante il
secondo avviamento viene superata la soglia del limite di riavviamento e con lo scatto
si attiva il blocco al riavviamento. Allo scadere del tempo di compensazione (1 min), il
rotore si raffredda con la costante di tempo τL • Kτ at STOP ≈ 5 • 204 s = 1020 s. Il
blocco di riavviamento è attivo per 7 min. circa.
Figura 2-115
Comportamento della temperatura con due avviamenti a caldo successivi
Nel caso rappresentato a fig. 2-116, il motore viene avviato due volte a partire dallo
stato caldo ma il tempo di riposo tra gli avviamenti è più lungo che nell'esempio precedente. Dopo il secondo avviamento il motore funziona con il 90% della corrente nominale. Lo scatto dopo il primo avviamento provoca il "congelamento" del valore della
7UM62 Manuale
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267
2 Funzioni
riproduzione termica. Allo scadere del tempo di compensazione (1 min), il rotore si raffredda con la costante di tempo τL • Kτ at STOP ≈ 5 • 204 s = 1020 s. Il secondo
avviamento provoca un riscaldamento (dovuto alla corrente di avviamento), la successiva corrente di carico di 0,9 • I/IN MotoreKτ at RUNNING provoca un raffreddamento.
Questa volta è attiva la costante di tempo τL • Kτ at STOP = 2 • 204 s = 408 s.
Il breve superamento del limite di riavviamento non significa una sovrasolleccitazione
termica. Esso segnala che uno scatto seguito immediatamente da un avviamento provocherebbe una sovrasollecitazione termica del rotore.
Figura 2-116
Due avviamenti a caldo con successivo servizio continuo
2.37.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
6601
RESTART INHIBIT
OFF
ON
Block relay
OFF
Riavviamento inibito per motore
6602
IStart/IMOTnom
1.5 .. 10.0
4.9
I Avviamento/ I Nominale Motore
6603
T START MAX
3.0 .. 320.0 sec
8.5 sec
Massimo Tempo Ammissibile
d'Avviamento
6604
T EQUAL
0.0 .. 320.0 min
1.0 min
Tempo di equalizzazione Temperatura
6606
MAX.WARM STARTS
1 .. 4
2
Numero consentito di avviamenti
a caldo
6607
#COLD-#WARM
1 .. 2
1
Numero di avviam.a freddo-avviam.a caldo
6608
Kτ at STOP
1.0 .. 100.0
5.0
Estensione Costante di Tempo
ferma
268
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2.37 Blocco al riavviamento
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
6609
Kτ at RUNNING
1.0 .. 100.0
2.0
Estensione Costante di Tempo in
funzione
6610
T MIN. INHIBIT
0.2 .. 120.0 min
6.0 min
Tempo Min. Inibizione Riavviamento
2.37.4 Informazioni
N°
4822
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
>BLK Re. Inhib.
SP
>BLOCCO inibizione riavviamento Motore
4823
>Emer. Start ΘR
SP
>Avviam:d'Emergenza Rotore
4824
Re. Inhibit OFF
OUT
Inibizione Riavviamento Motore è su OFF
4825
Re. Inhibit BLK
OUT
Inibizione Riavviam. Motore è BLOCCATO
4826
Re. Inhibit ACT
OUT
Inibizione Riavviamento Motore è ATTIVO
4827
Re. Inhib. TRIP
OUT
SCATTO Inibizione Riavviamento Motore
4828
>RM th.rep. ΘR
SP
>Reset Memoria Termica Rotore
4829
RM th.rep. ΘR
OUT
Reset Memoria Termica Rotore
4830
Re. Inhib.ALARM
OUT
Reset Memoria Termica Rotore
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
269
2 Funzioni
2.38
Mancata apertura interruttore
La protezione contro la mancata apertura dell'interruttore può essere associata a
scelta, durante la programmazione, agli ingressi di corrente del lato 1 oppure del lato
2 (cfr. par. 2.4). Essa sorveglia la corretta apertura dell'interruttore associato. Per
quanto riguarda la protezione dei montanti generatori questa funzione si riferisce tipicamente all'interruttore di macchina.
2.38.1 Descrizione delle funzioni
Funzionamento
La protezione dispone di due criteri:
• verifica, in seguito a un comando di scatto, del passaggio delle tre correnti di fase
al di sotto di una soglia regolabile,
• analisi della posizione dei contatti ausiliari dell'interruttore quando lo scatto viene
effettuato da funzioni di protezione per le quali il criterio di corrente non è sufficiente,
quali, ad es., la protezione di frequenza, la protezione di tensione e la protezione
terra rotore.
In caso di non apertura dell'interruttore nell'arco di tempo parametrizzato in seguito
all'emissione del comando di apertura (mancata apertura dell'interruttore), lo scatto
viene inviato ad un interruttore di contorno (cfr. esempio seguente).
Figura 2-117
Avviamento
Principio di funzionamento della protezione contro la mancata apertura
dell'interruttore
La protezione può essere attivata da due diverse sorgenti:
• funzioni interne del 7UM62, ad es., comando di scatto generato da funzioni di protezione oppure tramite CFC (funzioni logiche interne),
• comandi di scatto esterni, ad es., tramite ingresso binario.
Criteri
270
I due criteri che di avviamento (criterio di corrente, contatti ausiliari dell'interruttore)
sono combinati tramite una porta logica OR. Questo principio permette di reagire correttamente in caso di scatto in assenza di corrente di corto circuito oppure in seguito
allo scatto della protezione voltmetrica a carico debole e la posizione dei contatti ausilari dell'interruttore consente quindi di verificare l'apertura.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.38 Mancata apertura interruttore
Il criterio di corrente viene soddifatto quando almeno una delle tre correnti di fase oltrepassa una soglia parametrizzabile (CIRC. BR. I>). La ricaduta ha luogo quando
le tre correnti di fase passano di nuovo al di sotto del 95% della soglia di avviamento.
Se l'acquisizione mediante ingresso binario del contatto ausiliario dell'interruttore è inattiva, è operativo solo il criterio di corrente. La protezione contro la mancata apertura
dell'interruttore non può quindi funzionare se il valore della corrente è al di sotto della
soglia CIRC. BR. I>.
Doppio canale
Per aumentare la sicurezza e per proteggersi contro potenziali impulsi di disturbo,
viene stabilizzato l'ingresso binario per un segnale di avviamento esterno. Questo
segnale dev'essere presente per l'intera durata del tempo di ritardo, in caso contrario
il tempo viene azzerato e non viene emesso nessun comando di scatto. Per aumentare ulteriormente la sicurezza del funzionamento viene associato anche un ingresso
binario „>ext.start2 B/F“ ridondante. Un attivazione può quindi avere luogo solo
quando entrambi gli ingressi binari sono attivati. Il doppio canale agisce anche per
un'attivazione "interna".
Logica
L'avviamento della protezione contro la mancata apertura dell'interruttore provoca
l'emissione della rispettiva segnalazione e l'attivazione del tempo di ritardo associato.
La persistenza delle condizioni che hanno dato luogo all'avviamento allo scadere di
questo tempo provoca una valutazione ridondante (porta logica AND) prima di effettuare l'apertura dell'interruttore a monte.
L'avviamento ricade e non viene generato nessun comando di scatto dalla protezione
di mancata apertura dell'interruttore quando
•
ricade una delle due condizioni di avviamento interne (CFC oppure BA12) ovvero
„>ext.start1 B/F“ oppure „>ext.start2 B/F“, che hanno portato all'avviamento.
• un comando di scatto delle funzioni di protezione è sempre attivo ma il criterio di
corrente e il criterio dei contatti ausiliari ricadono.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione di mancata apertura
interruttore. La protezione può essere attivata e disattivata con l'ausilio di parametri e
può essere bloccata mediante un ingresso binario „>BLOCK BkrFail“ (ad es.,
durante una prova della protezione della macchina).
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C53000-G1172-C149-3
271
2 Funzioni
Figura 2-118
Diagramma logico della protezione di mancata apertura interruttore
2.38.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione contro la mancata apertura dell'interruttore può essere attiva e accessibile solo quando è stato configurato il parametro 170 BREAKER FAILURE = Side
1 oppure Side 2. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 7001 BREAKER FAILURE si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
La misurazione della corrente per la protezione di mancata apertura dell'interruttore
può essere effettuata dal lato 1 (ingressi IL, S1) oppure dal lato 2 (ingressi IL, S2). Si consigliano i trasformatori amperometrici lato morsetti, quindi il lato 1.
Criteri
Il parametro 7002 TRIP INTERN permette di scegliere il criterio di funzionamento in
presenza di un avviamento interno. Ciò si effettua leggendo lo stato di commutazione
del relè di uscita BA12 (7002 TRIP INTERN = BO12) previsto per questo scopo
oppure tramite una connessione logica realizzata in CFC (= CFC) (messaggio 1442
„>int. start B/F“). È anche possibile disattivare completamente gli avviamenti
interni (7002 TRIP INTERN = OFF). In quest'ultimo caso sono attivi solo gli avviamenti esterni.
Nota: solo l'uscita binaria a potenziale libero BO12 (relè BA 12) può essere utilizzata
per la protezione di mancata apertura interruttore. Ciò significa che i comandi di scatto
dell'interruttore di rete (oppure dell'interruttore da sorvegliare) devono essere abbinati
a questa uscita binaria.
272
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.38 Mancata apertura interruttore
L'impostazione della soglia di intervento 7003 CIRC. BR. I> utilizzata per il criterio
di corrente è valida per tutte e tre le fasi. Essa va selezionata in modo che la funzione
possa essere attivata con la più piccola corrente di esercizio possibile. A questo scopo
il valore dev'essere regolato almeno al 10 % al di sotto della corrente di esercizio
minima.
La soglia di intervento non deve però essere scelta troppo bassa. I fenomeni di compensazione presenti nei circuiti secondari del trasformatore amperometrico in seguito
allo scatto possono infatti generare correnti superiori alla soglia e ritardare la ricaduta.
Tempo di ritardo
Il tempo di ritardo da impostare all'indirizzo 7004 TRIP-Timer deve tenere conto del
tempo massimo di chiusura dell'interruttore, del tempo di ricaduta del rilevamento di
massima corrente nonché di un margine di sicurezza che considera anche la dispersione del tempo di ritardo. La figura seguente illustra i cicli temporali sulla base di un
esempio.
Figura 2-119
Sequenza temporale in caso di trattamento normale del guasto e di mancata
apertura dell'interruttore
2.38.3 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
7001
BREAKER FAILURE
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione mancata apertura interruttore
7002
TRIP INTERN
OFF
BO12
CFC
OFF
Avvio con comando scatto
interno
7003
CIRC. BR. I>
1A
0.04 .. 2.00 A
0.20 A
5A
0.20 .. 10.00 A
1.00 A
Avviamento supervisione
corrente
0.06 .. 60.00 sec; ∞
0.25 sec
7004
TRIP-Timer
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Temporizzatore-Scatto
273
2 Funzioni
2.38.4 Informazioni
N°
1403
Informazione
>BLOCK BkrFail
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO Manc. Apert.Interruttore
1422
>Break. Contact
SP
>Contatti Interruttore
1423
>ext.start1 B/F
SP
>Avv.est.1 Prot. Manc.Ap.Interruttore
1441
>ext.start2 B/F
SP
>Avv.est.2 Prot. Manc.Ap.Interruttore
1442
>int. start B/F
SP
>Avv.interno Prot. Manc.Ap.Interruttore
1443
int. start B/F
OUT
Manc.Apertura Interruttore Avvia.Intern.
1444
B/F I>
OUT
Manc.Apertura Interruttore I>
1451
BkrFail OFF
OUT
Manc.Apertura Inter. è su OFF
1452
BkrFail BLOCK
OUT
Manc.Apertura Interruttore è BLOCCATO
1453
BkrFail ACTIVE
OUT
Manc.Apertura Interruttore è ATTIVO
1455
B/F picked up
OUT
Manc.Apertura Interruttore: Avviamento
1471
BrkFailure TRIP
OUT
Manc.Apertura Interruttore: Scatto
274
7UM62 Manuale
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2.39 Energizzazione Accidentale
2.39
Energizzazione Accidentale
Questa protezione ha il compito di limitare il danno causato da un'energizzazione accidentale del generatore fermo oppure già in servizio ma non sincronizzato, mediante
azionamento rapido dell'interruttore di rete. Un collegamento su una macchina ferma
corrisponde a un collegamento su una resistenza a bassa impedenza. La tensione
nominale forzata dalla rete fa avviare il generatore come una macchina asincrona con
un grande slittamento. Questo induce nel rotore correnti troppo forti, le quali possono
anche distruggere il rotore.
2.39.1 Descrizione delle funzioni
Criteri
Questa protezione è attiva solo in assenza di grandezze di misura nel campo di lavoro
valido della frequenza (stato operativo 0) (nel caso di una macchina ferma) oppure in
presenza di minima tensione che si verifica al di sotto della frequenza nominale
(macchina in funzione ma non ancora sincronizzata). La protezione viene bloccata da
un criterio di tensione, vale a dire quando una tensione minima viene superata per non
farla intervenire durante il funzionamento normale. Questo blocco viene ritardato per
non bloccare la protezione proprio nel momento dell'energizzazione accidentale. Un
ulteriore ritardo di risposta è necessario per evitare uno scatto intempestivo in caso di
guasti caratterizzati da forti correnti con forte caduta di tensione. Un ritardo della
ricaduta consente una misurazione limitata nel tempo.
Poiché la protezione deve intervenire molto rapidamente, i valori istantanei delle correnti sono già sorvegliati su un ampio campo di frequenza nello stato operativo 0. In
presenza di grandezze di misura valide (stato operativo 1), il dispositivo valuta sia la
tensione di sequenza positiva e la frequenza per bloccare la protezione, sia i valori
istantanei della corrente come criterio di scatto.
La figura seguente mostra il diagramma logico della protezione contro un'energizzazione accidentale. La funzione può essere bloccata mediante un ingresso binario.
Come ulteriore criterio può essere utilizzata, ad esempio, la presenza della tensione
di eccitazione. Poiché la tensione rappresenta un criterio indispensabile per l'abilitazione di questa protezione, è necessario sorvegliare il trasformatore voltmetrico. Ciò
avviene mediante il Fuse–Failure–Monitor (FFM). Al rilevamento di un'anomalia nel
trasformatore voltmetrico il criterio di tensione della protezione viene disattivato.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
275
2 Funzioni
Figura 2-120
Diagramma logico della protezione contro un'energizzazione accidentale
(Dead Machine Protection)
2.39.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione contro un'energizzazione accidentale può essere attiva solo quando è
stato configurato il parametro 171 INADVERT. EN. = Enabled. Se non si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 7101 INADVERT. EN. si può
attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione oppure bloccare solamente il comando di
scatto (Block relay).
Criteri
Il parametro 7102 I STAGE definisce la soglia di intervento della corrente. Di regola
si imposta questa soglia a un valore più basso di quello della protezione di massima
corrente. La protezione contro un'energizzazione accidentale può essere attiva solo
quando l'apparecchio si trova nello stato operativo 0 oppure quando le condizioni
nominali non sono state ancora raggiunte. Queste condizioni vengono definite mediante il parametro 7103 RELEASE U1<. Generalmente si imposta un valore dal 50 %
al 70 % della tensione nominale. Il valore del parametro si riferisce a grandezze concatenate (tensione fase-fase). Un'impostazione a 0 V disattiva l'abilitazione della tensione. Quest'ultima andrebbe utilizzata solo quando 7102 I STAGE è impostata su
un valore molto alto e dev'essere utilizzata come terzo gradino della protezione di
massima corrente.
Il parametro 7104 PICK UP T U1< definisce il tempo di ritardo dell'abilitazione del
criterio di scatto per minima tensione. Questo tempo dev'essere regolato al di sopra
del valore del tempo di ritardo di scatto della protezione di massima corrente.
l tempo di ritardo per bloccare le condizioni di scatto al superamento della soglia di
minima tensione viene impostato 7105 DROP OUT T U1<. La protezione contro
un'energizzazione accidentale viene bloccata solo allo scadere di questo tempo per
consentire uno scatto dopo un avviamento.
La figura seguente illustra i cicli temporali nel caso di un'energizzazione accidentale a
macchina ferma e nel caso di una caduta di tensione in seguito a un corto circuito
locale.
276
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.39 Energizzazione Accidentale
Figura 2-121
Cicli temporali della protezione contro un'energizzazione accidentale
2.39.3 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
7101
INADVERT. EN.
7102
I STAGE
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
OFF
ON
Block relay
OFF
Energizzazione accidentale
5A
0.5 .. 100.0 A; ∞
1.5 A
Avviamento Livello I
1A
0.1 .. 20.0 A; ∞
0.3 A
7103
RELEASE U1<
10.0 .. 125.0 V; 0
50.0 V
Soglia di rilascio U1<
7104
PICK UP T U1<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
5.00 sec
Tempo ritardo avviam.T
U1<
7105
DROP OUT T U1<
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo ricaduta T
U1<
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277
2 Funzioni
2.39.4 Informazioni
N°
5533
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
>BLOCK I.En.
SP
>BLOCCO Prot. Energizzazione Accidentale
5541
I.En. OFF
OUT
Prot. Energizzaz. Accident. è su OFF
5542
I.En. BLOCKED
OUT
Prot. Energizzaz. Accident. è BLOCCATA
5543
I.En. ACTIVE
OUT
Prot. Energizzaz. Accident. è ATTIVA
5546
I.En. release
OUT
Rilascio del Livello di Corrente
5547
I.En. picked up
OUT
Prot. Energizzaz. Accident.: Avviamento
5548
I.En. TRIP
OUT
Prot. Energizzaz. Accident.: Scatto
278
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.40 Protezione di tensione e corrente continua
2.40
Protezione di tensione e corrente continua
Per il rilevamento di tensioni e correnti continue così come di piccoli valori alternati, il
dispositivo 7UM62 dispone di un ingresso di misura dedicato (MU1). Questo può
essere utilizzato sia come ingresso di tensione (±10 V) sia come ingresso di corrente
(±20mA) Eventuali tensioni continue più alte vengono collegate mediante un partitore
di tensione esterno. La protezione di tensione / corrente Continua a tempo può essere
impiegata, ad es., per la supervisione della tensione di eccitazione in macchine
sincrone oppure per il rilevamento di guasti a terra con componente a tensione continua nell'avviatore statico di un turboalternatore a gas.
2.40.1 Descrizione delle funzioni
Funzionamento
La grandezza di misura viene addotta al convertitore analogico/digitale tramite un convertitore di misura. Quest'ultimo assicura la separazione di potenziale e un filtro
digitale integra la tensione di misura per due periodi e sopprime ondulazioni oppure
anche picchi non periodici nella tensione di misura. Viene inoltre fatta una media di 32
valori campionati. Per la generazione delle grandezze numeriche il valore medio è
sempre positivo anche con grandezza di ingresso negativa oppure nel caso di ingressi
scambiati. Quando il dipositivo di protezione di trova nello stato operativo 0 (assenza
di funzioni alternate utilizzabili agli ingressi dell'apparecchio), la protezione di tensione
continua è tuttavia attiva. Viene quindi eseguita una media di 4 x 32 valori di misura.
Se in casi di impiego eccezionali dev'essere utilizzata una tensione alternata, allora
dev'essere selezionato quale procedimento di misura RMS. La grandezza di ingresso
viene rettificata per mezzo di calcoli, viene quindi calcolato il valore medio e viene
creata la relazione con il valore effettivo mediante il fattore 1,11.
Questa funzione può essere impiegata anche per il controllo di piccole correnti,
quando oltre alla programmazione come ingressi di corrente, i ponticelli abbinati
vengono intercambiati sul modulo C–I/O–6. Se le posizioni dei ponticelli non coincidono con i parametri di programmazione viene emessa una segnalazione di anomalia.
La protezione può controllare se le grandezze misurate superano oppure sono al di
sotto di una determinata soglia. L'avviamento può essere bloccato mediante un ingresso e il segnale di uscita può essere ritardato.
Supervisione della
tensione di
eccitazione
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
La figura seguente mostra la supervisione della tensione di eccitazione. La tensione
di eccitazione viene portata a un livello elaborabile tramite un partitore di tensione e
viene addotta al convertitore di misura.
279
2 Funzioni
Figura 2-122
Rilevamento dei
guasti a terra
nell'avviatore
statico
Protezione di tensione continua per la supervisione della tensione di
eccitazione
In presenza di un guasto a terra nei circuiti dell'avviatore statico si crea, a causa della
tensione continua, un flusso di corrente attraverso tutte le componenti dell'impianto
collegate a terra. Poiché il trasformatore di messa a terra oppure il trasformatore di
fase hanno una resistenza ohmica più bassa di quella dei trasformatori voltmetrici,
questi ultimi sono soggetti a una sollecitazione termica di gran lunga maggiore.
La corrente continua viene trasformata da uno Shunt in una tensione e viene addotta
al convertitore di misura del dispositivo di protezione tramite un trasformatore Shunt.
Come trasformatore Shunt può essere impiegato un converitore di misura, ad es.,
7KG6131. Se la distanza tra trasformatore Shunt e dispositivo di protezione è breve
si può utilizzare una tensione. Per superare distanze maggiori dev'essere utilizzata la
variante con ingresso di corrente (–20 - 20 mA oppure 4 - 20 mA).
Figura 2-123
280
Protezione di tensione continua per il rilevamento di un guasto a terra nel convertitore di avviamento.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.40 Protezione di tensione e corrente continua
Figura 2-124
Diagramma logico della protezione di tensione continua
2.40.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La protezione di tensione continua può essere attiva e accessibile solo se è stata programmata all'indirizzo 172 DC PROTECTION = Enabled. Se non si vuole utilizzare la
funzione selezionare Disabled. Per il convertitore di misura 1 subordinato è stata selezionata durante la programmazione all'indirizzo 295 TRANSDUCER 1 una delle alternative a 10 V, 4-20 mA oppure 20 mA (cfr. par. 2.5).
I ponti a innesto X94, X95 e X67 nel modulo C–I/O–6 stabiliscono, a livello hardware,
se l'ingresso del convertitore di misura è operativo come ingresso di tensione oppure
di corrente (cfr. par. 3.1.2 al capitolo „Montaggio e messa in funzione“). La loro posizione deve corrispondere al principio di funzionamento programmato all'indirizzo
295. In caso contrario, il dispositivo va in anomalia e emette la conseguente segnalazione. Allo stato di fornitura i ponticelli e i parametri di configurazione sono impostati sulla misurazione della tensione.
All'indirizzo 7201 DC PROTECTION si può attivare (ON) o disattivare (OFF) la funzione
oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Metodo di misura
Normalmente viene determinata la media aritmetica di una tensione continua. In
questo modo vengono compensate eventuali ondulazioni e picchi non periodici della
tensione di misura. Poiché il valore della grandezza di misura viene creato, anche
un'inversione delle polarità non gioca nessun ruolo.
Facoltativamente può essere rilevato anche il valore effettivo di una tensione alternata
sinusoidale (indirizzo 7202 MEAS.METHOD = RMS). Il fattore 1,11 viene considerato
automaticamente nel dispositivo. La frequenza della tensione alternata deve corrispondere alla frequenza delle altre grandezze di ingresso poiché queste ultime stabiliscono la frequenza di campionatura. Il valore istantaneo massimo della tensione alternata non deve superare la soglia di 10 V in modo che dalla misurazione dei valori
effettivi risulti un valore di taratura massimo di 7,0 Veff. La grandezza di misura deve
quindi essere adattata, se necessario, a questa condizione di ingresso mediante un
partitore di tensione.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
281
2 Funzioni
La protezione di tensione/corrente continua può essere impostata come protezione
massima tensione/corrente all'indirizzo 7203 DC >/< = DC > oppure come protezione di minima tensione/corrente = DC <.
Soglie di
avviamento
In base alla grandezza di misura (corrente oppure tensione) selezionata all'indirizzo
295 TRANSDUCER 1 viene proposto uno dei seguenti parametri e il parametro non
interessato non viene visualizzato:
• Valore di soglia per misura di tensione: 7204 U DC ><
• Valore di soglia per misura di corrente: 7205 I DC ><
Per l'impostazione della soglia di intervento (indirizzo 7204) dev'essere considerato,
se questo è il caso, il rapporto di trasformazione di un partitore di tensione inserito a
monte.
Esempi di impiego
Per l'impiego come supervisione della tensione di eccitazione, la protezione di tensione continua viene utilizzata come protezione di minima tensione e la soglia di avviamento viene impostata a circa 60 % - 70 % della tensione di eccitazione a vuoto. A
questo proposito va osservato che la protezione è collegata, di regola, alla tensione di
eccitazione mediante un partitore di tensione (vedi sopra).
Un altro caso tipico di impiego è l'utilizzo come protezione contro i guasti a terra
nell'avviatore statico di un turboalternatore a gas. Con un guasto a terra nel circuito a
corrente continua, tra centro stella del trasformatore e terra (in un centro stella del
trasformatore non collegato a massa) la tensione continua è presente con un valore
dimezzato. Questa può essere considerata come la tensione addizionale della corrente di terra. Poiché i centri stella del trasformatore sono collegati a terra, fluisce una
corrente la cui grandezza viene stabilita mediante la tensione addizionale e la resistenza ohmica di tutti i trasformatori messi a terra e collegati galvanicamente con il convertitore statico (di corrente). Il valore empirico di questa corrente continua corrisponde approssimativamente a 3 - 4 A.
Per un avviatore statico con un trasformatore di avviamento di UN, AT ≈ 1,4 kV risulta,
con circuito a ponte a 6 impulsi, una tensione continua UDC ≈ 1,35 • UN, AT = 1,89 kV.
In presenza di un guasto a terra nel circuito intermedio, la tensione di spostamento
„tensione di spostamento“ corrisponde alla metà della tensione continua (UDC, guasto =
0,5 • UDC = 945 V).
Con una resistenza ohmica dell'avvolgimento del trasformatore di messa a terra di R
ª 150Ω, fluisce nel centro stella una corrente continua di I0 = 945 V/150 Ω = 6,3 A.
Nota: Le resistenze ohmiche dell'avvolgimento del trasformatore di messa a terra e
del trasformatore di neutro variano notevolmente da un tipo all'altro e devono essere
richieste al produttore oppure misurate.
Se non ha luogo uno scatto, questa tensione provoca la rottura del trasformatore voltmetrico collegato a stella e del trasformatore di messa a terra a causa di un sovraccarico termico. Per garantire una reazione sicura, la protezione viene impostata su un
valore al di sotto della mezza corrente di guasto (nell'esempio, a 2 A). Da questa corrente, dallo Shunt e dal trasformatore Shunt utilizzato nell'esempio, risulta una corrente secondaria di 4 mA (vedi sopra) (corrente di guasto ≈ 6 A, soglia di intervento
selezionata = 2 A, valore impostato = 4 mA).
Ritardo
282
Il ritardo di scatto può essere impostato all'indirizzo 7206 T DC. Il tempo impostato è
solo un tempo di ritardo supplementare che non comprende il tempo di risposta della
funzione di protezione.
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2.40 Protezione di tensione e corrente continua
Per la protezione di guasto a terra all'aviamento, T DC viene determinata dal carico
termico ammissibile del trasformatore di neutro e del trasformatore di messa a terra.
Può essere utilizzato un valore di 2 s e, se necessario, anche un valore più basso.
Nota: va osservato che nello stato operativo 0, a causa del filtro necessario per la soppressione dei disturbi, i tempi propri di avviamento e ricaduta vanno protratti per il
fattore 4.
2.40.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
7201
DC PROTECTION
OFF
ON
Block relay
OFF
Protezione Tensione / Corrente
Continua
7202
MEAS.METHOD
mean value
RMS
mean value
Metodo di misura (Valori
MEAN/RMS )
7203
DC >/<
DC >
DC <
DC >
Metodo di Operazione (DC >/<)
7204
U DC ><
0.1 .. 8.5 V
2.0 V
Avviamento Tensione Continua
7205
I DC ><
0.2 .. 17.0 mA
4.0 mA
Avviamento Corrente Continua
7206
T DC
0.00 .. 60.00 sec; ∞
2.00 sec
Tempo di ritardo per Scatto Prot.
DC
2.40.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
5293
>BLOCK DC Prot.
>BLOCCO Protez. U/I Continua
5301
DC Prot. OFF
OUT
Protez. U/I Continua è su OFF
5302
DC Prot.BLOCKED
OUT
Protez. U/I Continua è BLOCCATA
5303
DC Prot. ACTIVE
OUT
Protez. U/I Continua è ATTIVA
5306
DC Prot.pick.up
OUT
Protez. U/I Continua Avviamento
5307
DC Prot. TRIP
OUT
Protez. U/I Continua SCATTO
5308
Failure DC Prot
OUT
Protez. U/I Continua Guasta
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283
2 Funzioni
2.41
Uscite analogiche
A seconda della variante ordinata, sono disponibili per la protezione 7UM62 fino a
quattro uscite analogiche (moduli ad innesto sulle porte B e D).
2.41.1 Descrizione della funzione
Durante la programmazione delle funzioni sono stati stabiliti i valori che devono essere
trasmessi attraverso queste interfacce.
Tabella 2-13
In particolare sono disponibili fino a quattro delle seguenti uscite:
Valore di
misura
Denominazione
Scala
l1
Componente diretta della corrente
in % riferito a IN generatore
I2
Componente inversa della corrente
in % riferito a IN generatore
IEE1
Corrente di terra sensibile
in %, riferito a 100 mA
IEE2
Corrente di terra sensibile
in %, riferito a 100 mA
U1
Componente diretta della tensione
in % riferito a VN generatore/√3
U0
Componente omopolare di tensione
in % riferito a VN generatore/√3
U03H
3. Tensione armonica
in % riferito a 0,1 VN generatore/√3 (valori relativamente
bassi)
|P|
Valore della potenza attiva
in % riferito a SN generatore
|Q|
Valore della potenza reattiva
in % riferito a SN generatore
[s]
Potenza apparente
in % riferito a SN generatore
f
Frequenza
in % riferito alla frequenza nominale fN
V/f
Sovraeccitazione (Massimo flusso)
in % riferito alle grandezze nominali dell'oggetto da proteggere
PHI
Angolo di potenza
in %, riferito a 90°
|cos ϕ|
Fattore di potenza
in %, riferito a 1
ΘL/ΘL OFF
Temperatura rotore
in % riferito alla temperatura rotorica massima ammissibile
ΘS/ΘS OFF
Temperatura statore
in %, riferito alla temperatura di scatto
RE LES
Resistenza rotorica ohmica (metodo di
misura fN)
in %, riferito a 100 kΩ
RE LES 1-3Hz Resistenza rotorica ohmica (metodo di
misura 1-3 Hz)
in %, riferito a 100 kΩ
RE SES
in %, riferito a 100 Ω
Resistenza di terra statorica "secondaria"
Le grandezze nominali di esercizio sono valori parametrizzati conformemente agli indirizzi 251 UN GEN/MOTOR e 252 SN GEN/MOTOR (cfr. par. 2.5).
Per i valori di misura che possono assumere anche valori negativi (potenza, fattore di
potenza) vengono formati e emessi valori assoluti.
I valori analogici vengono emessi come correnti indipendenti dal carico. Il campo nominale delle uscite analogiche va da 0 mA a 20 mA, il campo di lavoro arriva fino a 22,5
mA. Il fattore di conversione e il campo di validità sono configurabili.
284
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2.41 Uscite analogiche
2.41.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
Durante la programmazione delle uscite analogiche (paragrafo 2.4.2, indirizzi 173 176) sono state stabilite le uscite analogiche del dispositivo che devono essere utilizzate per determinati valori di misura. Se non si vuole utilizzare la funzione, selezionare
Disabled. In questo caso gli ulteriori parametri associati a questa uscita analogica
non vengono visualizzati.
Valori di misura
Una volta selezionati i valori di misura per le uscite analogiche (paragrafo 2.4.2, indirizzi 173 - 176), devono essere impostati il valore di conversione e il campo di validità
per le uscite disponibili, ovvero
• per uscita analogica B1 nel luogo di installazione „B“ (Porta B1):
Indirizzo 7301 20 mA (B1/1) = il valore in %, che dev'essere visualizzato con
20 mA,
Indirizzo 7302 MIN VALUE(B1/1) il valore minimo valido.
• Per uscita analogica B2 nel luogo di installazione „B“ (Porta B2):
Indirizzo 7303 20 mA (B2/1) = il valore in %, che dev'essere visualizzato con
20 mA,
Indirizzo 7304 MIN VALUE(B2/1) il valore minimo valido.
• Per uscita analogica D1 nel luogo di installazione „D“ (Porta D1):
Indirizzo 7305 20 mA (D1/1) = il valore in %, che dev'essere visualizzato con
20 mA,
Indirizzo 7306 MIN VALUE(D1/1) il valore minimo valido.
• Per uscita analogica D2 nel luogo di installazione „D“ (Porta D2):
Indirizzo 7307 20 mA (D2/1) = il valore in %, che dev'essere visualizzato con
20 mA,
Indirizzo 7308 MIN VALUE(D2/1) il valore minimo valido.
Il valore massimo è pari a 22,0 mA, in caso di superamento (valore al di fuori del
campo massimo ammissibile) vengono emessi 22,5 mA.
Esempio:
La componente diretta delle correnti dev'essere emessa come informazione analogica B1 nel luogo di installazione „B“. A questo scopo, 10 mA devono corrispondere al
valore con corrente nominale di esercizio, di conseguenza 20 mA corrispondono al
200%. I valori al di sotto di 1 mA non devono essere validi.
Impostazioni:
Indirizzo 7301 20 mA (B1/1) = 200.0 %,
Indirizzo 7302 MIN VALUE(B1/1) = 1.0 mA.
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285
2 Funzioni
2.41.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
7301
20 mA (B1/1) =
10.0 .. 1000.0 %
200.0 %
20 mA (B1) corrispondono a
7302
MIN VALUE(B1/1)
0.0 .. 5.0 mA
1.0 mA
Valore d'uscita (B1) valido da
7303
20 mA (B2/1) =
10.0 .. 1000.0 %
200.0 %
20 mA (B2) corrispondono a
7304
MIN VALUE(B2/1)
0.0 .. 5.0 mA
1.0 mA
Valore d'uscita (B2) valido da
7305
20 mA (D1/1) =
10.0 .. 1000.0 %
200.0 %
20 mA (D1) corrispondono a
7306
MIN VALUE(D1/1)
0.0 .. 5.0 mA
1.0 mA
Valore d'uscita (D1) valido da
7307
20 mA (D2/1) =
10.0 .. 1000.0 %
200.0 %
20 mA (D2) corrispondono a
7308
MIN VALUE(D2/1)
0.0 .. 5.0 mA
1.0 mA
Valore d'uscita (D2) valido da
7310
MIN. VALUE B1/2
-200.00 .. 100.00 %
0.00 %
Minima Percentuale Valore Uscita
(B1/2)
7311
MIN.OUTPUT B1/2
0 .. 10 mA
4 mA
Minima Corrente Valore Uscita
(B1/2)
7312
MAX. VALUE B1/2
10.00 .. 200.00 %
100.00 %
Massima Percentuale Valore
Uscita (B1/2)
7313
MAX.OUTPUT B1/2
10 .. 22 mA; 0
20 mA
Massima Corrente Valore Uscita
(B1/2)
7320
MIN. VALUE B2/2
-200.00 .. 100.00 %
0.00 %
Minima Percentuale Valore Uscita
(B2/2)
7321
MIN.OUTPUT B2/2
0 .. 10 mA
4 mA
Minima Corrente Valore Uscita
(B2/2)
7322
MAX. VALUE B2/2
10.00 .. 200.00 %
100.00 %
Massima Percentuale Valore
Uscita (B2/2)
7323
MAX.OUTPUT B2/2
10 .. 22 mA; 0
20 mA
Massima Corrente Valore Uscita
(B2/2)
7330
MIN. VALUE D1/2
-200.00 .. 100.00 %
0.00 %
Minima Percentuale Valore Uscita
(D1/2)
7331
MIN.OUTPUT D1/2
0 .. 10 mA
4 mA
Minima Corrente Valore Uscita
(D1/2)
7332
MAX. VALUE D1/2
10.00 .. 200.00 %
100.00 %
Massima Percentuale Valore
Uscita (D1/2)
7333
MAX.OUTPUT D1/2
10 .. 22 mA; 0
20 mA
Massima Corrente Valore Uscita
(D1/2)
7340
MIN. VALUE D2/2
-200.00 .. 100.00 %
0.00 %
Minima Percentuale Valore Uscita
(D2/2)
7341
MIN.OUTPUT D2/2
0 .. 10 mA
4 mA
Minima Corrente Valore Uscita
(D2/2)
7342
MAX. VALUE D2/2
10.00 .. 200.00 %
100.00 %
Massima Percentuale Valore
Uscita (D2/2)
7343
MAX.OUTPUT D2/2
10 .. 22 mA; 0
20 mA
Massima Corrente Valore Uscita
(D2/2)
286
7UM62 Manuale
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2.42 Funzioni di supervisione
2.42
Funzioni di supervisione
Il dispositivo dispone di funzioni di supervisione che consentono di verificare continuamente sia l'hardware che il software; inoltre, viene verificata continuamente la plausibilità delle grandezze di misura, in modo tale che anche i circuiti amperometrici e
voltmetrici vengano inclusi nel sistema di supervisione.
2.42.1 Supervisione misure
2.42.1.1 Controllo dell'hardware
L'unità viene monitorata in tutte le sue parti, dagli ingressi di misura fino ai relè di
uscita. I circuiti di supervisione e il processore verificano l'hardware al fine di identificare eventuali guasti o anomalie (cfr. anche tabella 2-14).
Tensioni ausiliarie e
di riferimento
La tensione del processore di 5 V viene controllata dall'hardware poiché il processore
non può più funzionare al di sotto di un valore minimo. In questo caso, l'unità viene
messa fuori servizio e il sistema del processore viene riavviato al ritorno della tensione.
La mancanza oppure l'interruzione della tensione di alimentazione pongono l'unità
fuori servizio; la segnalazione avviene attraverso il "contatto life" (facoltativamente
come contatto di riposo oppure come contatto NA). Brevi interruzioni della tensione
ausiliaria < 50 ms non compromettono il funzionamento dell'apparecchio (per tensione
ausiliaria nominale ≥ 110 V–).
Il processore controlla la tensione di offset e di riferimento dell'ADC (convertitore analogico/digitale). L'apparecchio è bloccato se sono rilevate deviazioni inaccettabili; i
guasti permanenti sono segnalati (messaggio: „Error A/D-conv.“).
Batteria tampone
In caso di mancanza della tensione ausiliaria, la batteria tampone che garantisce il
funzionamento ininterrotto dell'orologio interno e la memorizzazione di contatori e
messaggi, viene controllata ciclicamente circa il suo stato di carica. Al passaggio al di
sotto di una tensione minima ammissibile viene emessa la segnalazione „Fail Battery“.
Se l'apparecchio viene staccato dalla tensione ausiliaria per un lungo periodo di
tempo, la batteria tampone interna lo disattiva automaticamente ovvero l'apparecchio
perde il riferimento temporale. La memoria delle segnalazioni e i dati di guasto,
invece, vengono preservati.
Moduli di memoria
Le memorie di lavoro (RAM) vengono testate all'avviamento del sistema. In presenza
di un guasto, l'avviamento viene interrotto e un LED lampeggia. Durante l'esercizio, le
memorie vengono controllate l'ausilio della loro checksum (controllo delle sommatorie).
Per la memoria di programma viene generata ciclicamente una checksum; essa viene
poi confrontata con la checksum di programma memorizzata.
Per la memoria dei parametri viene formata ciclicamente la checksum e quindi confrontata con la nuova checksum calcolata durante ogni assegnazione di nuovi parametri.
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287
2 Funzioni
In presenza di un guasto il sistema del processore viene riavviato.
Campionamento
Il campionamento e il sincronismo tra i moduli buffer interni vengono controllati di continuo. Se non è possibile eliminare eventuali scostamenti mediante una nuova sincronizzazione, il sistema del processore viene riavviato.
Acquisizione valori
di misura correnti
Nei circuiti di corrente dei lati 1 e 2 sono presenti tre trasmettitori di ingresso; le somme
delle correnti digitalizzate provenienti dai trasmettitori di un lato devono corrispondere
approssimativamente a zero nei generatori con centro stella isolato e con funzionamento in assenza di guasti a terra. Viene rilevato un errore nei circuiti amperometrici
quando
IF = | IL1 + IL2 + IL3 | > ΣI THRESHOLD S1 • IN + ΣI FACTOR S1 • Imax oppure
IF = | IL1 + IL2 + IL3 | > ΣI THRESHOLD S2 • IN + ΣI FACTOR S2 • Imax
La componente ΣI FACTOR S1 • Imax oppure ΣI FACTOR S2 • Imax tiene conto di
errori di trasformazione ammissibili e proporzionali alla corrente, imputabili ai trasformatori di ingresso, che possono verificarsi soprattutto in caso di elevate correnti di
corto circuito (cfr. figura seguente) Il rapporto di ricaduta è pari a ca. il 95 %.
Questa anomalia viene segnalata con „Fail. Σ I Side1“ oppure „Fail. Σ I
Side2“.
La supervisione della corrente somma è operativa soltanto per il lato nel quale il centro
stella, nei dati dell'impianto (indirizzi 242 e/o 244), è stato parametrizzato come isolato.
Figura 2-125
Acquisizione dei
valori di misura
tensioni
Supervisione della corrente somma
Nel circuito delle tensioni sono presenti quattro ingressi di misura: se vengono utilizzati tre ingressi per le tensioni fase-terra e un ingresso per la tensione di spostamento
(tensione e-n dell'avvolgimento a triangolo aperto oppure trasformatore di neutro)
dello stesso sistema, viene rilevato un guasto nella tensione somma fase-terra
quando
| UL1 + UL2 + UL3 + kU • UE | > SUM.thres. U + SUM.Fact. U x Umax
288
7UM62 Manuale
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2.42 Funzioni di supervisione
Qui SUM.thres. U e SUM.Fact. U sono parametri di taratura e Umax è la maggiore
delle tensioni fase-terra. Il fattore kU tiene conto di una differenza dei rapporti di trasformazione tra l'ingresso della tensione di spostamento e gli ingressi della tensione di
fase (parametro kU = Uph / Udelta indirizzo 225). La componente SUM.Fact. U
x Umax tiene conto di errori di trasformazione ammissibili e proporzionali alla tensione,
imputabili ai trasformatori di ingresso, che possono verificarsi particolarmente in caso
di tensioni elevate (cfr. fig. seguente).
Questa anomalia viene segnalata con „Fail Σ U Ph-E“.
Nota
La supervisione della tensione somma è operativa solo quando all'ingresso di misura
della tensione di spostamento è collegata una tensione di spostamento esterna e ciò
viene comunicato al dispositivo mediante il parametro 223 UE CONNECTION .
La supervisione della tensione somma può operare correttamente solo se il fattore di
adattamento Uph / Udelta è stato impostato in modo adeguato all'indirizzo 225 (cfr.
paragrafo 2.5.1).
Figura 2-126
Supervisione della tensione somma
2.42.1.2 Controllo del software
Watchdog
Per un continuo monitoraggio delle sequenze del programma è stato previsto un
sistema a tempo nell'hardware (watchdog di hardware) che, in caso di guasto del
processore oppure di anomalie nel programma, resetta il sistema del processore.
Un ulteriore watchdog di software assicura il rilevamento di qualsiasi anomalia
nell'elaborazione dei programmi. Anche un evento di questo tipo determina il reset del
processore.
Se un tale errore non viene eliminato con il riavviamento, il sistema effettua un ulteriore tentativo. Dopo tre tentativi falliti, il dispositivo si mette automaticamente fuori
servizio entro 30 secondi e si accende il LED rosso "Error". Il relè "Apparecchio
7UM62 Manuale
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289
2 Funzioni
pronto" ("contatto life") ricade ed emette una segnalazione (facoltativamente come
contatto di riposo o contatto NA).
2.42.1.3 Supervisione dei circuiti esterni dei trasformatori
Eventuali interruzioni o corto circuiti nei circuiti secondari dei trasformatori amperometrici e voltmetrici, come pure errori nei collegamenti (importante al momento della
messa in esercizio!) vengono rilevati e segnalati dall'apparecchio. A tale scopo, viene
eseguita una verifica ciclica delle grandezze di misura fino a quando non compare
un'anomalia.
Simmetria della
corrente
Le correnti addotte agli ingressi di corrente del lato 1 e del lato 2 vengono monitorate
per verificare la loro simmetria. Quando non esistono guasti in rete, le correnti sono
approssimativamente simmetriche. Tale simmetria viene monitorata nel dispositivo,
separatamente per ogni lato, attraverso un controllo di grandezza numerica. A questo
scopo, la corrente di fase minore viene messa in relazione con la corrente di fase maggiore. Un'asimmetria viene rilevata quando
| Imin| / |Imax| < BAL. FACT. I S1 fino a quando Imax / IN > BAL. I LIMIT S1 / IN
| Imin| / |Imax| < BAL. FACT. I S2 fino a quando Imax / IN > BAL. I LIMIT S2 / IN
Qui Imax e Imin rappresentano rispettivamente la maggiore e la minore delle tre correnti
di fase. Il fattore di simmetria BAL. FACT. I S1 o BAL. FACT. I S2 è il termine
di valutazione per l'asimmetria delle correnti di fase, mentre il valore di soglia BAL. I
LIMIT S1 o BAL. I LIMIT S2 rappresenta il limite inferiore del campo di lavoro di
questa funzione di controllo (cfr. figura seguente). Il rapporto di ricaduta è pari a ca. il
95 %.
Questa anomalia viene segnalata con „Fail. Isym 1“ o „Fail. Isym 2“ separatamente per il lato 1 e il lato 2.
Figura 2-127
Simmetria della
tensione
290
Controllo della simmetria della corrente
Quando non esistono guasti in rete, le tensioni sono approssimativamente simmetriche. Se due tensioni fase-fase e la tensione di spostamento UE sono collegate all'ap-
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2.42 Funzioni di supervisione
parecchio, viene calcolata la terza tensione fase-fase. Sulla base delle tensioni faseterra vengono calcolati i valori medi dei raddrizzatori e viene controllata la simmetria
dei loro valori. A questo scopo, la tensione di fase minore viene messa in relazione
con la tensione di fase maggiore. Un'asimmetria viene rilevata quando
| Umin| / |Umax| < BAL. FACTOR U fino a quando |Umax| > BALANCE U-LIMIT
Qui Umax e Umin rappresentano, rispettivamente, la maggiore e la minore delle tre tensioni. Il fattore di simmetria BAL. FACTOR U è il termine di valutazione dell'asimmetria
delle correnti di fase, mentre il valore di soglia BALANCE U-LIMIT rappresenta il
limite inferiore del campo di lavoro di questa funzione di controllo (cfr. figura seguente). Entrambi i parametri sono impostabili. Il rapporto di ricaduta è pari a ca. il 95 %.
Questa anomalia viene segnalata con „Fail U balance“.
Se la funzione di protezione terra statore al 90 % è attiva, nel caso di un'asimmetria
di tensione si genera una tensione zero. Se la funzione di protezione si avvia, il controllo passa a una priorità „minore“ e non emette una segnalazione.
Figura 2-128
Sequenza delle fasi
di tensione e di
corrente
Controllo della simmetria della tensione
Per riconoscere eventuali collegamenti invertiti nei circuiti di tensione e di corrente,
viene verificato il senso di rotazione delle tensioni di misura concatenate e delle correnti di fase mediante il controllo della sequenza dei punti zero (dello stesso segno).
La misura della direzione con tensioni sane, la selezione del circuito della protezione
di impedenza, la valutazione della componente diretta delle tensioni nella protezione
di minima tensione e l'acquisizione del carico asimmetrico presuppongono una sequenza di fase destrorsa dei valori di misura. Il senso di rotazione delle correnti viene
controllato e segnalato separatamente per il lato 1 e il lato 2.
Il senso di rotazione delle tensioni di misura viene verificato mediante il controllo della
sequenza di fase delle tensioni
UL1 prima di UL2 prima di UL3
e delle correnti, rispettivamente
IL1 prima di IL2 prima di IL3
. Tale controllo avviene quando ciascuna tensione di misura ha un valore minimo di
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291
2 Funzioni
|UL1|, |UL2|, |UL3| > 40 V/√3.
Il controllo della sequenza di fase della corrente richiedono una corrente minima di
|IL1|, |IL2|, |IL3| > 0,5 IN.
In caso di sequenze di fase sinistrorse (L1, L3, L2), vengono emesse le segnalazioni
„Fail Ph. Seq. U“, (No 176) o „FailPh.Seq I S1“, (No 265) per il lato 1,
oppure „FailPh.Seq I S2“, (No 266) per il lato 2 e viene emessa anche la segnalazione collettiva di questi messaggi „Fail Ph. Seq.“, (No 171).
I casi di impiego con sequenza di fase sinistrorsa delle grandezze di misura, devono
essere comunicati alla protezione tramite il parametro 271 PHASE SEQ. ovvero mediante attivazione di un ingresso binario corrispondente. Se la sequenza di fase viene
commutata, le fasi L2 e L3 vengono invertite dal programma interno del dispositivo
(per il calcolo delle componenti simmetriche) e, di conseguenza, anche le componenti
diretta e inversa (cfr. anche par. 2.47); le segnalazioni, i dati di guasto e i valori misurati
selettivi di fase non vengono influenzati.
2.42.1.4 Indicazioni per l'impostazione
Supervisione dei
valori di misura
La supervisione dei valori di misura può essere attivata e disattivata all'indirizzo 8101
MEASURE. SUPERV ON oppure OFF. Inoltre può essere modificata la sensibilità della
supervisione dei valori di misura. Le preimpostazioni di fabbrica si basano su valori
empirici che risultano, nella maggior parte dei casi sufficienti. Se sono prevedibili (nel
caso di applicazione specifico) asimmetrie delle correnti e/o delle tensioni di esercizio
paricolarmente elevate, oppure se si riscontra l'avviamento sporadico di una o di un'altra funzione di supervisione durante l'esercizio, il livello di sensibilità dovrà essere diminuito.
L'indirizzo 8102 BALANCE U-LIMIT stabilisce la tensione limite (fase-fase), al di
sopra della quale la supervisione della simmetria della tensione è operativa (cfr. anche
fig. Supervisione della simmetria della tensione). L'indirizzo 8103 BAL. FACTOR U è
il fattore di simmetria corrispondente, ovvero l'inclinazione della caratteristica di simmetria.
Gli indirizzi 8104 BAL. I LIMIT S1 e 8106 BAL. I LIMIT S2 stabiliscono rispettivamente per il lato 1 e per il lato 2 la corrente limite al di sopra della quale la supervisione della simmetria della corrente è operativa (cfr. anche fig. Supervisione
della simmetria della corrente). L'indirizzo 8105 BAL. FACT. I S1 rappresenta il
fattore di simmetria per il lato 1, l'indirizzo 8107 BAL. FACT. I S2rappresenta il
fattore di simmetria per il lato 2, vale a dire la pendenza della caratteristica di simmetria.
L'indirizzo 8110 ΣI THRESHOLD S1 stabilisce la corrente limite per il lato 1 oltre la
quale interviene la supervisione della corrente somma (componente assoluta, riferita
solo a IN). Allo stesso modo l'indrizzo 8112 ΣI THRESHOLD S2 vale per il lato 2. La
componente relativa (riferita alla corrente di fase massima) per l'intervento della supervisione della corrente somma viene impostata, per il lato 1, all'indirizzo 8111 ΣI
FACTOR S1 e, per il lato 2, all'indirizzo 8113 ΣI FACTOR S2.
L'indirizzo 8108 SUM.thres. U stabilisce la tensione limite, al di sopra della quale
interviene la supervisione della tensione somma (cfr. anche la fig. Supervisione della
tensione somma) (componente assoluta riferita solo a UN). La componente relativa
per l'intervento della supervisione della tensione somma viene impostata all'indirizzo
8109 SUM.Fact. U.
292
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2.42 Funzioni di supervisione
Nota
Nella sezione "Dati dell'impianto 1" sono state fornite indicazioni relative al collegamento del circuito di terra della tensione e al suo fattore di adattamento Uph /
Udelta. La corretta impostazione di tali dati è un presupposto indispensabile per il
funzionamento della supervisione delle grandezze di misura.
2.42.1.5 Tabella parametri
Nella tabella sono riportati i valori preimpostati in base alle esigenze del mercato. La
colonna C (configurazione) indica la corrente nominale secondaria del trasformatore
amperometrico corrispondente.
Ind.
Parametri
C
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8101
MEASURE. SUPERV
OFF
ON
OFF
Supervisione delle misure
8102
BALANCE U-LIMIT
10 .. 100 V
50 V
Soglia di tensione per
monitorag. bilanc
8103
BAL. FACTOR U
0.58 .. 0.90
0.75
Fattore di bilanciam. per
monitor.tens.
8104
BAL. I LIMIT S1
1A
0.10 .. 1.00 A
0.50 A
5A
0.50 .. 5.00 A
2.50 A
Controllo equilibrio corrente Lato 1
0.10 .. 0.90
0.50
Fatt.d'equilibrio per contr.Corr. Lato 1
5A
0.50 .. 5.00 A
2.50 A
1A
0.10 .. 1.00 A
0.50 A
Controllo equilibrio corrente Lato 2
8105
BAL. FACT. I S1
8106
BAL. I LIMIT S2
8107
BAL. FACT. I S2
0.10 .. 0.90
0.50
Fatt.d'equilibrio per contr.Corr. Lato 2
8108
SUM.thres. U
10 .. 200 V
10 V
Soglia sommat. per monitoraggio tens.
8109
SUM.Fact. U
0.60 .. 0.95 ; 0
0.75
Fattore per monitor.sommatoria tens.
8110
ΣI THRESHOLD S1
1A
0.05 .. 2.00 A
0.10 A
5A
0.25 .. 10.00 A
0.50 A
Soglia Mon.Corrente
Sommata Lato1
0.00 .. 0.95
0.10
Fattore Mon.Corrente
Sommata Lato1
5A
0.25 .. 10.00 A
0.50 A
1A
0.05 .. 2.00 A
0.10 A
Summated Cur. Mon.
Threshold on Side 2
0.00 .. 0.95
0.10
8111
ΣI FACTOR S1
8112
ΣI THRESHOLD S2
8113
ΣI FACTOR S2
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Fattore Mon.Corrente
Sommata Lato2
293
2 Funzioni
2.42.1.6 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
OUT
Spiegazione
161
Fail I Superv.
Avaria: supervisione corrente generale
164
Fail U Superv.
OUT
Avaria: supervisiome tensione generale
165
Fail Σ U Ph-E
OUT
Avaria:sommatoria tensione fase terra
167
Fail U balance
OUT
Avaria: sommatoria tensioni
171
Fail Ph. Seq.
OUT
Avaria: sequenza fasi
176
Fail Ph. Seq. U
OUT
Avaria: tensione sequenza fasi
197
MeasSup OFF
OUT
Supervisione misure su OFF
230
Fail. Σ I Side1
OUT
Guasto:Sommatoria Corrente su Lato1
231
Fail. Σ I Side2
OUT
Guasto:Sommatoria Corrente su Lato2
265
FailPh.Seq I S1
OUT
Guasto: Sequenza Fase I Lato 1
266
FailPh.Seq I S2
OUT
Guasto: Sequenza Fase I Lato 2
571
Fail. Isym 1
OUT
Guasto:Supervis.Simmetria Corr. Lato 1
572
Fail. Isym 2
OUT
Guasto:Supervis.Simmetria Corr. Lato 2
2.42.2 Supervisioni
2.42.2.1 Fuse-Failure-Monitor
In caso di anomalia nella misura della tensione in seguito a corto circuito o interruzione
nel sistema secondario dei trasformatori voltmetrici, può accadere che appaia, per
alcuni circuiti di misura, la tensione residua. Di conseguenza, la protezione di minima
tensione, la protezione di impedenza e le altre funzioni di protezione dipendenti dalla
tensione potrebbero avere risultati errati della misurazione e si potrebbe verificare uno
scatto intempestivo.
Se anziché essere presente un interruttore magnetotermico di protezione dotato di
contatti ausiliari, vi sono, ad es., dei fusibili, può attivarsi la funzione di controllo errori
nella misura della tensione (Fuse-Failure-Monitor). Naturalmente l'automatico dei
trasformatori voltmetrici e il Fuse-Failure-Monitor possono anche essere utilizzati contemporaneamente.
Questa funzione è operativa con la corrente del lato 2.
Principio di misura
per guasti unipolari
e bipolari del
dispositivo di
protezione
Il rilevamento di un'anomalia nella misura della tensione si basa sul fatto che, con una
perdita della tensione unipolare o bipolare, si crea un sistema di sequenza inversa
nella tensione e che questo non si ritrova però nella corrente. In questo modo, gli squilibri provenienti dalla rete possono essere distinti chiaramente. Se si riferisce il
sistema di sequenza inversa all'attuale sistema di sequenza diretta, per il caso senza
guasti vale:
In caso di un guasto unipolare del trasformatore voltmetrico, vale:
294
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.42 Funzioni di supervisione
In caso di un guasto bipolare del trasformatore voltmetrico, vale:
nche la mancanza di una o di due fasi, si traduce a livello di corrente nella presenza
di un sistema di sequenza inversa di 0,5 oppure di 1 e la supervisione delle tensione
non genera nessun allarme poiché, in questo caso, non può essere presente nessun
guasto nel trasformatore voltmetrico.
Per evitare un funzionamento intempestivo del rilevamento di anomalie nella misura
della tensione a causa di imprecisioni in un piccolo sistema di sequenza diretta, al di
sotto di un valore minimo di soglia dei sistemi di sequenza positiva di tensione (U1 <
10 V) e di corrente (I1 < 0,1 IN) la funzione viene bloccata.
Guasto tripolare del
dispositivo di
protezione
Un guasto tripolare del trasformatore voltmetrico non viene riconosciuto, come precedentemente descritto, dal sistema di sequenza diretta e dal sistema di sequenza inversa. In questo caso, è necessaria la supervisione della variazione temporale di corrente e tensione. Nel caso di una caduta di tensione a zero, con corrente invariata, si
può presupporre la presenza di un guasto tripolare del trasformatore voltmetrico. A
questo proposito viene valutato lo scostamento dell'attuale valore di corrente dalla
corrente nominale. Se la differenza è maggiore di un valore di soglia, il controllo errori
nella misura della tensione viene bloccato. Questa funzione viene bloccata anche
quando una funzione di protezione (di massima corrente) è già avviata.
Criteri
supplementari
La funzione può essere bloccata anche mediante un ingresso binario oppure può
essere disattivata tramite una protezione di minima tensione in un trasformatore voltmetrico separato. Se anche in un trasformatore separato viene rilevata una minima
tensione, quasi sicuramente non si tratta di un'anomalia del trasformatore e il circuito
di supervisione può essere bloccato. La protezione di minima tensione separata
dev'essere impostata senza tempo di ritardo e dovrebbe valutare anche il sistema di
sequenza diretta delle tensioni (ad es. 7RW600).
Tensione
all'ingresso UE
A seconda del collegamento di UE, può essere necessario anche un blocco della
misurazione della tensione di questo ingresso. Il blocco può essere generato con il
CFC e connesso con il messaggio „VT Fuse Failure“.
Altri blocchi
Tramite il controllo Fuse Failure, alcune funzioni vengono bloccate direttamente (vedi
figura 2-129). Se devono essere bloccate altre funzioni, come ad es. la protezione di
sottoeccitazione, va utilizzata la segnalazione „VT Fuse Failure“ ed essa va connessa con la funzione di protezione tramite l'unità logica (CFC).
Logica
Se viene riconosciuto un Fuse Failure (figura 2-129 unità logica sinistra) questo stato
viene memorizzato. In tal modo si assicura che, anche in caso di corto circuito, la segnalazione di Fuse Failure venga mantenuta. Se il Fuse Failure è stato eliminato e la
tensione di sequenza diretta ha superato l'85% della tensione nominale, allora la
memorizzazione viene annullata e la segnalazione Fuse Failure viene ritirata con un
ritardo di 10 s.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
295
2 Funzioni
Figura 2-129
Diagramma logico del rilevamento della caduta della tensione di misura (Fuse-Failure-Monitor)
2.42.2.2 Reazioni ai guasti dei dispositivi di supervisione
A seconda del tipo di guasto rilevato, viene emessa una segnalazione, viene riavviato
il sistema del processore oppure l'apparecchio viene posto fuori servizio. Dopo tre riavviamenti non riusciti la protezione viene posta fuori servizio. Il relè "Apparecchio
pronto" ricade e segnala un guasto all'apparecchio con il suo contatto di riposo. Inoltre
il LED rosso "ERROR" sul lato frontale si accende (in presenza di tensione ausiliaria
interna), e il LED verde "RUN" si spegne. Nel caso in cui manchi anche la tensione
ausiliaria interna, tutti i LED sono spenti. La seguente tabella mostra una sintesi delle
funzioni di supervisione e delle reazioni ai guasti del dispositivo.
296
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.42 Funzioni di supervisione
Tabella 2-14
Sintesi delle reazioni ai guasti dell'apparecchio
Supervisione
Mancanza della tensione ausiliaria
Possibili cause
Reazione ai guasti
esterno (tensione ausiliaria) Apparecchio fuori
interno (convertitore)
servizio
Segnalazione (N°)
Uscita
tutti i LED spenti
GOK2) ricade
GOK2) ricade
Tensioni di alimentanzi- interno (convertitore)
one interne
oppure tensione di riferimento
Apparecchio fuori
servizio
LED „ERROR“
„Error A/D-conv.“
(N° 181)
Batteria tampone
interno (batteria tampone)
Segnalazione
„Fail Battery“
(N° 177)
Watchdog hardware
interno (guasto al processore)
Apparecchio fuori
servizio 1)
LED „ERROR“
GOK2) ricade
Watchdog software
interno (guasto al processore)
tentativo di riavviamen- LED „ERROR“
to 1)
GOK2) ricade
Memodia di lavoro ROM interno (hardware)
Interruzione avviamen- LED lampeggia
to, apparecchio fuori
servizio
GOK2) ricade
Memoria di programma interno (hardware)
RAM
durante avviamento
GOK2) ricade
Memoria di parametri
tentativo di riavviamen- LED „ERROR“
to 1)
GOK2) ricade
Apparecchio fuori
servizio
GOK2) ricade
interno (hardware)
Frequenza di campion- interno (hardware)
amento
LED lampeggia
durante l'esercizio: ten- LED „ERROR“
tativo di riavviamento 1)
LED „ERROR“
Commutazione 1 A/5 A Ponte a innesto per 1 A/5 A Apparecchio fuori
lato 1
per lato 1 inserito scorretta- servizio segnalazione
mente
LED „ERROR“
GOK ricade 2)
„Err1A/5AwrongS1“
(N° 210)
Commutazione 1 A/5 A Ponte a innesto per 1 A/5 A Apparecchio fuori
lato 2
per lato 2 inserito scorretta- servizio segnalazione
mente
LED „ERROR“
GOK ricade 2)
„Err1A/5AwrongS2“
(N° 211)
Commutazione tensione/corrente in CM1
Posizione ponte per convertitore di misura 1 non
corrisponde al parametro
0295
Apparecchio fuori
servizio segnalazione
LED „ERROR“
„Err. TD1 jumper“
(N° 212)
GOK ricade 2)
Commutazione tensione/corrente in CM2
Posizione ponte per convertitore di misura 2 non
corrisponde al parametro
0296
Apparecchio fuori
servizio segnalazione
LED „ERROR“
„Err. TD2 jumper“
(N° 213)
GOK ricade 2)
Commutazione filtro
ON/OFF in CM3
Posizione ponte per convertitore di misura 1 non
corrisponde al parametro
0297
Apparecchio fuori
servizio segnalazione
LED „ERROR“
„Err. TD3 jumper“
(N° 214)
GOK ricade 2)
Corrente somma lato 1 interno (rilevamento valore Segnalazione
di misura)
„Fail. Σ I Side1“
(N° 230)
come configurato
Corrente somma lato 2 interno (rilevamento valore Segnalazione
di misura)
„Fail. Σ I Side2“
(N° 231)
come configurato
Simmetria corrente lato externo (impianto o tras1
formatore amperometrico)
Segnalazione
„Fail. Isym 1“
(N° 571)
come configurato
Simmetria corrente lato externo (impianto o tras2
formatore amperometrico)
Segnalazione
„Fail. Isym 2“
(N° 572)
come configurato
Tensione somma
interno (rilevamento valore Segnalazione
di misura)
„Fail Σ U Ph-E“
(N° 165)
come configurato
Simmetria tensione
externo (impianto o trasformatore voltmetrico)
„Fail U balance“
(N° 167)
come configurato
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Segnalazione
297
2 Funzioni
Supervisione
Possibili cause
Reazione ai guasti
Segnalazione (N°)
Uscita
Sequenza fasi tensioni externo (impianto o collega- Segnalazione
mento)
„Fail Ph. Seq. U“
(N° 176)
come configurato
Seuqenza fasi corrente externo (impianto o collega- Segnalazione
lato 1
mento)
„FailPh.Seq I S1“
(N° 265)
come configurato
Seuqenza fasi corrente externo (impianto o collega- Segnalazione
lato 2
mento)
„FailPh.Seq I S2“
(N° 266)
come configurato
„Fuse-Failure-Monitor“
„VT Fuse Failure“
(N° 6575)
come configurato
„FAIL: Trip cir.“
(N° 6865)
come configurato
esterno (trasformatore volt- Segnalazione
metrico)
Supervisione dei circuiti esterno (circuito di scatto o Segnalazione
di scatto
tensione di comando)
1)
2)
Dopo tre avviamenti non riusciti la protezione viene posta fuori servizio.
GOK = "Apparecchio Okay" = relè "Apparecchio pronto" ricade; le funzioni di protezione e di controllo sono bloccate. Il
comando può essere ancora possibile.
2.42.2.3 Indicazioni per l'impostazione
Rilevamento della
caduta della
tensione di misura
(Fuse Failure
Monitor)
Il rilevamento della caduta della tensione di misura puo essere attivo solo questa funzione è stata parametrizzata all'indirizzo 180 FUSE FAIL MON. = Enabled. Se non
si vuole utilizzare la funzione selezionare Disabled. All'indirizzo 8001 FUSE FAIL
MON. la funzione può essere attivata (ON) o disattivata (OFF).
I valori di soglia U2/U1 ≥ 40 % e I2/I1 ≤ 20 % per il rilevamento di cadute di tensione
unipolari e bipolari sono prefissati. Anche le soglie di rilevamento di cadute di tensione
tripolare (limite di sottotensione = 10 V, al di sotto delle quali è operativo il rilevamento
della caduta di tensione, se la corrente varia notevolmente e la supervisione della corrente differenz. = 0,5 IN) sono preimpostate e non devono essere programmate.
2.42.2.4 Tabella parametri
Ind.
8001
298
Parametri
FUSE FAIL MON.
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
OFF
ON
OFF
Spiegazione
Monitoraggio guasto fusibili
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.42 Funzioni di supervisione
2.42.2.5 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
OUT
Spiegazione
68
Clock SyncError
Errore sincronizzazione orologio
110
Event Lost
OUT_Ev
Evento perso
113
Flag Lost
OUT
Flag Persa
140
Error Sum Alarm
OUT
Errore con un allarme generale
147
Error PwrSupply
OUT
Errore Alimentazione
160
Alarm Sum Event
OUT
Evento sommatoria allarme
177
Fail Battery
OUT
Avaria:batteria scarica
181
Error A/D-conv.
OUT
Errore.: convertitore A/D
185
Error Board 3
OUT
Errore pannello 3
187
Error Board 5
OUT
Errore pannello 5
188
Error Board 6
OUT
Errore pannello 6
190
Error Board 0
OUT
Errore pannello 0
191
Error Offset
OUT
Errore:offset
193
Alarm NO calibr
OUT
Allarme:adattam. ingr.analog.non valido
194
Error neutralCT
OUT
Errore:TA di neutro diverso da MLFB
210
Err1A/5AwrongS1
OUT
Errore:1A/5 pontic. diff. da set.Lato1
211
Err1A/5AwrongS2
OUT
Errore:1A/5 pontic. diff. da set.Lato2
212
Err. TD1 jumper
OUT
Errore:UA1 pontic. diff. da settaggio
213
Err. TD2 jumper
OUT
Errore:UA2 pontic. diff. da settaggio
214
Err. TD3 jumper
OUT
Errore:UA3 pontic. diff. da settaggio
264
Fail: RTD-Box 1
OUT
Guasto: RTD-Box 1
267
Fail: RTD-Box 2
OUT
Guasto: RTD-Box 2
5010
>FFM BLOCK
SP
>BLOCCO Monitoragg.Guasto Fusibile
5011
>FFM U< extern
SP
>Min.Tens.Ext.- Monitor.Guasto Fusibile
6575
VT Fuse Failure
OUT
Guasto Fusibile Trasform. Tensione
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
299
2 Funzioni
2.43
Supervisione dei circuiti di scatto
La protezione multifunzionale 7UM62 dispone di una funzione integrata di supervisione del circuito di scatto. In funzione del numero di ingressi binari (con o senza conduttori comuni) disponibile, è possibile optare per una supervisione che utilizza un
solo ingresso binario oppure per una che ne utilizza due. Se la configurazione degli
ingressi binari necessari a questo scopo non corrisponde al tipo di supervisione selezionato, l'utente viene informato in merito tramite una segnalazione („TripC
ProgFail“). In caso di impiego di due ingressi binari, i guasti nel circuito di scatto
vengono rilevati indipendentemente dalla posizione dell'interruttore; con un solo ingresso binario, i guasti dell'interruttore non vengono riconosciuti.
2.43.1 Descrizione della funzione
Supervisione con
due ingressi binari
(senza conduttore
comune)
Se si utilizzano due ingressi binari, questi devono essere collegati conformemente alla
figura seguente, ovvero in parallelo, sia al rispettivo contatto del relè di comando della
protezione, sia al contatto ausiliario dell'interruttore.
L'impiego della supervisione dei circuiti di scatto presuppone che la tensione di
comando dell'interruttore sia maggiore della somma delle cadute della tensione
minima in entrambi gli ingressi binari (UContr. > 2 • UIBmin). Poiché per ogni ingresso
binario sono necessari almeno 19 V, la supervisione potrà essere impiegata in presenza di una tensione superiore a 38 V (lato impianto).
Figura 2-130
Principio della funzione di supervisione del circuito di scatto con due ingressi
binari senza conduttore comune
La supervisione con due ingressi binari rileva le interruzioni nel circuito di scatto e controlla la reazione dell'interruttore in base alla posizione dei suoi contatti ausiliari.
300
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.43 Supervisione dei circuiti di scatto
In funzione dello stato di commutazione del relè di comando e dell'interruttore, gli ingressi binari sono attivi (condizione logica „H“ nella tabella 2-15) o non attivi (stato
logico „L“).
Entrambi gli ingressi binari possono essere diseccitati („L“), con circuiti di scatto intatti,
solo durante una breve fase transitoria (contatto del relè di comando chiuso ma interruttore non ancora aperto). Il persistere di questo stato è possibile solo in caso di un'interruzione oppure di un corto circuito del circuito di scatto così come in caso caduta
della tensione della batteria oppure in presenza di un guasto meccanico dell'interruttore; pertanto questo stato viene utilizzato come criterio di supervisione.
Tabella 2-15
N.
Stato degli ingressi binari in funzione del relè di comando e dell'interruttore
Relè di comando
Interruttore
Cont.aus. 1
Cont.aus. 2
IB 1
IB 2
1
aperto
CHIUSO
chiuso
aperto
H
L
2
aperto
APERTO
aperto
chiuso
H
H
3
chiuso
CHIUSO
chiuso
aperto
L
L
4
chiuso
APERTO
aperto
chiuso
L
H
Gli stati di entrambi gli ingressi binari vengono verificati periodicamente. la verifica ha
luogo approssimativamente ogni 600 ms. Se n = 3 verifiche consecutive rilevano
un'anomalia (dopo 1,8 s) viene emessa una segnalazione di guasto (cfr. fig. seguente). Mediante queste ripetizioni di misurazione, viene stabilito il tempo di ritardo e
vengono evitate segnalazioni di guasto nel caso di brevi fasi transitorie. Il messaggio
scompare automaticamente (allo scadere dello stesso tempo) una volta eliminato il
guasto nel circuito di scatto.
Figura 2-131
Supervisione con
due ingressi binari
(con conduttore
comune)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Diagramma logico della supervisione dei circuiti di scatto con due ingressi binari
Se si utilizzano due ingressi binari con conduttore comune, questi devono essere collegati conformemente alla figura seguente con conduttore comune a L+, ovvero in parallelo, sia al rispettivo contatto del relè di comando della protezione, sia al contatto ausiliario dell'interruttore 1.
301
2 Funzioni
Figura 2-132
Principio della funzione di supervisione del circuito di scatto con due ingressi
binari con conduttore comune
In funzione dello stato di commutazione del relè di comando e dell'interruttore, gli ingressi binari sono attivi (condizione logica „H“ nella seguente tabella) o non attivi (stato
logico „L“).
Tabella 2-16
N.
Stato degli ingressi binari in funzione del relè di comando e dell'interruttore
Relè di
comando
Interruttore Cont.aus. 1 Cont.aus. 2
IB 1
IB 2
Stato din.
Stato stat.
1
aperto
CHIUSO
chiuso
aperto
H
L
esercizio normale con interruttore
chiuso
2
aperto
oppure
chiuso
APERTO
aperto
chiuso
L
H
esercizio normale con interruttore
aperto oppure relè di contatto scattato
con successo
3
chiuso
CHIUSO
chiuso
aperto
L
L
Transiz./Anomalia Anomalia
4
aperto
CHIUSO
oppure
APERTO
chiuso
chiuso
H
H
Stato teorico: Cont. aus. guasto, IB
guasto, collegamento errato
Con questa soluzione non è possibile distinguere lo stato 2 („esercizio normale con
interruttore aperto“ e „Relè di contatto attivato“. Questi due stati sono stati normali e
non sono critici. Lo stato 4 è solo teorico e indica un difetto dell'hardware. Entrambi gli
ingressi binari possono essere diseccitati („L“), con circuiti di scatto intatti, solo
durante una breve fase transitoria (contatto del relè di comando chiuso ma interruttore
non ancora aperto). Il persistere di questo stato è possibile solo in caso di un'interruzione oppure di un corto circuito del circuito di scatto così come in caso caduta della
tensione della batteria oppure in presenza di un guasto meccanico dell'interruttore;
pertanto questo stato viene utilizzato come criterio di supervisione.
Gli stati di entrambi gli ingressi binari vengono verificati periodicamente. La verifica ha
luogo approssimativamente ogni 600 ms. Se n = 3 verifiche consecutive rilevano
302
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.43 Supervisione dei circuiti di scatto
un'anomalia (dopo 1,8 s) viene emessa una segnalazione di guasto (cfr. fig. 2-131).
Mediante queste ripetizioni di misurazione, viene stabilito il tempo di ritardo e vengono
evitate segnalazioni di guasto nel caso di brevi fasi transitorie. Il messaggio scompare
automaticamente (allo scadere dello stesso tempo) una volta eliminato il guasto nel
circuito di scatto.
Supervisione con
un ingresso binario
L'ingresso binario viene collegato parallelamente al rispettivo contatto del relè di
comando della protezione, come riportato nella seguente figura. Il contatto ausiliario
dell'interruttore è collegato in serie con una resistenza di alto valore ohmico.
La tensione di comando dell'interruttore dev'essere regolata almeno al doppio del
valore della caduta di tensione all'ingresso binario (USt > 2 • UBEmin, poiché la resistenza equivalente R subisce approssimativamente la stessa caduta di tensione).
Poiché per l'ingresso binario sono necessari 19 V, la funzione di supervisione può
essere impiegata solo in presenza di una tensione di comando superiore a 38 V (lato
impianto).
Figura 2-133
Principio della supervisione dei circuiti di scatto con un ingresso binario
In condizioni di esercizio normale, con contatto aperto del relè di comando e circuito
di scatto intatto, l'ingresso binario è eccitato (stato logico „H“) poiché il circuito di controllo è chiuso mediante il contatto ausiliario (con interruttore chiuso) oppure tramite la
resistenza equivalente R. L'ingresso binario è cortocircuitato e quindi diseccitato
(stato logico „L“) solo fino a quando il relè di comando è chiuso.
Se l'ingresso binario è permanentemente diseccitato durante l'esercizio, si può presuppore la presenza di un'interruzione nel circuito di scatto o una caduta della tensione di comando (di scatto).
Poiché la supervisione dei circuiti di scatto non è operativa in presenza di un guasto,
il contatto chiuso del comando non genera alcuna segnalazione di guasto. Qualora
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
303
2 Funzioni
anche i contatti di comando di altri dispositivi siano operativi parallelamente al circuito
di scatto, la segnalazione di guasto dev'essere temporizzata (cfr. anche fig. seguente).
Per questo, prima dell'emissione di una segnalazione, gli stati degli ingressi binari
vengono verificati 500 volte. A questo scopo ha luogo un'indagine dello stato ogni 600
ms per consentire un intervento della supervisione del circuito di scatto solo in presenza di un guasto effettivo del circuito di scatto (dopo 300 s). Il messaggio scompare automaticamente (allo scadere dello stesso tempo) una volta eliminato il guasto nel circuito di scatto.
Nota
Se si utilizza la funzione "Lock-Out", la supervisione del circuito di scatto non dev'essere utilizzata con un solo ingresso binario poiché, dopo un comando di scatto, il relè
rimane costantemente eccitato (oltre 300 s).
Figura 2-134
Diagramma logico della supervisione dei circuiti di scatto con un ingresso
binario
La figura seguente mostra il diagramma logico dei messaggi che possono essere generati dalla supervisione del circuito di scatto in funzione dei parametri di comando e
degli ingressi binari.
Figura 2-135
304
Logica di segnalazione della supervisione del circuito di scatto
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.43 Supervisione dei circuiti di scatto
2.43.2 Indicazioni per l'impostazione
Osservazioni
generali
La funzione è operativa e accessibile solo se è stata parametrizzata all'indirizzo 182
Trip Cir. Sup. (par. 2.4) on una delle due alternative 2 Binary Inputs oppure
1 Binary Input come disponibile e a questo scopo è stato parametrizzato un determinato numero di ingressi binari, e se la funzione è attivata all'indirizzo 8201 TRIP
Cir. SUP. = ON. Se la configurazione degli ingressi binari necessari a questo scopo
non corrisponde al tipo di supervisione selezionato, l'utente viene informato in merito
tramite una segnalazione („TripC ProgFail“). Se non si vuole utilizzare la funzione di supervisione del circuito di scatto selezionare all'indirizzo 182 Disabled. Non
sono necessari ulteriori parametri. La segnalazione di un'interruzione del circuito di
scatto ha un ritardo fisso di 2 s. circa nel caso di supervisione con due ingressi binari
e di 300 s. con un ingresso binario. In questo modo si assicura che la durata più lunga
di un comando di scatto venga superata e che l'emissione di una segnalazione abbia
luogo solo in presenza di un vero guasto nel circuito di scatto.
Supervisione con
un ingresso binario
Nota: Se si utilizza solo un ingresso binario (IB) per la supervisione del circuito di
scatto, si possono rilevare guasti, quali un'interruzione del circuito di scatto e la caduta
di tensione della batteria ma non è possibile individuare un guasto con relè di
comando chiuso. Per questo, la misurazione si deve estendere per un tempo che
superi il tempo di chiusura più lungo possibile del relè di comando. Ciò è possibile mediante il numero delle ripetizioni di misurazione preimpostato e della differenza temporale delle interrogazioni relative allo stato.
Se si utilizza solo un ingresso binario, al posto del secondo ingresso binario mancante
viene collegata al circuito (lato impianto) una resistenza R. In questo caso - in funzione delle condizioni dell'impianto - con una resistenza di dimensioni adeguate è
spesso sufficiente anche una tensione di comando minore. Questa resistenza R viene
collegata nel circuito del secondo contatto ausiliario dell'interruttore (Cont. aus. 2) per
poter rilevare un guasto anche con contatto ausiliario 1 aperto (Cont. aus. 1) e con
ricaduta del relè di comando (cfr. fig. „Principio della supervisione del circuito di scatto
con un ingresso binario“). La resistenza deve avere un valore tale da consentire che
la bobina dell'interruttore (BI) non sia più eccitata quando quest'ultimo è aperto (Cont.
aus. 1 aperto e Cont. aus. 2 chiuso) e che l'ingresso binario (IB1) sia ancora eccitato
quando il relè di comando è aperto.
Da qui risultano, per il dimensionamento, un valore di soglia superiore Rmax e un
valore di soglia inferiore Rmin, dai quali andrebbe selezionato, come valore ottimale, il
valore aritmetico medio R:
Per garantire la tensione minima per attivare l'ingresso binario, risulta per Rmax:
Affinché la bobina dell'interruttore (per il caso sopra citato) non resti eccitata, risulta
per Rmin:
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305
2 Funzioni
con
IBI (HIGH)
Corrente costante con BI energizzato (= 1,8 mA)
UBI min
Tensione minima di energizzazione per B (19 V con impostazione allo
stato di fornitura per tensioni nominali 24/48/60 V; 88 V con impostazione allo stato di fornitura per tensioni nominali 110/125/220/250 V)
USt
Tensione di comando per circuito di scatto
RBint
Resistenza ohmica della bobina dell'interruttore
UVBint (LOW)
Tensione massima nella bobina dell'interruttore che non provoca uno
scatto
Se risulta Rmax < Rmin il calcolo dev'essere ripetuto con la successiva soglia più bassa
UBImin che dev'essere realizzata nel dispositivo mediante uno o più ponti a innesto.
Per l'assorbimento di potenza della resistenza vale:
Esempio:
IBI (HIGH)
1,8 mA (del SIPROTEC 4 7UM62)
UBI min
19 V con impostazione di consegna per tensioni nominali 24/48/60 V
(del dispositivo 7UM62) 88 V con impostazione di consegna per tensioni nominali 110/125/220/250 V) (del dispositivo 7UM62)
USt
110 V (dell'impianto / circuito di scatto)
RBint
500 Ω (dell'impianto / circuito di scatto)
UVBint (LOW)
2 V (dell'impianto / circuito di scatto)
Viene selezionato il primo valore normale 39 kΩ; per la potenza vale:
2.43.3 Tabella parametri
Ind.
8201
306
Parametri
TRIP Cir. SUP.
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
OFF
ON
OFF
Spiegazione
Supervisione circuito di scatto
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2.43 Supervisione dei circuiti di scatto
2.43.4 Informazioni
N°
6851
Informazione
>BLOCK TripC
Tipo di inf.
SP
Spiegazione
>BLOCCO Supervisione Circuito di Scatto
6852
>TripC trip rel
SP
>Supervis. circ.di scatto:Relay Scatto
6853
>TripC brk rel.
SP
>Supervis. circ.di scatto: Relay Interr.
6861
TripC OFF
OUT
Supervis. circ.di scatto è su OFF
6862
TripC BLOCKED
OUT
Supervis. circ.di scatto è BLOCCATA
6863
TripC ACTIVE
OUT
Supervis. circ.di scatto è ATTIVA
6864
TripC ProgFail
OUT
Supervis. circ.di scatto Bin.Imp.no Set.
6865
FAIL: Trip cir.
OUT
Supervis. circ.di scatto Guasto
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307
2 Funzioni
2.44
Supervisione dei valori di soglia
Questa funzione serve per la supervisione dei valori di soglia (superamento salita o in
discesa) con valori di misura selezionati. La rapidità del trattamento la rende una funzione di protezione. La logica CFC consente di realizzare le connessioni logiche necessarie.
La supervisione della soglia viene utilizzata principalmente per eseguire controlli
rapidi e funzioni automatiche così come per funzioni di protezione personalizzate
(quali ad es., disaccoppiamento di una centrale), che non sono comprese nell'insieme
delle funzioni di protezione.
2.44.1 Descrizione della funzione
Funzionamento
Sono previsti 10 moduli di supervisione di soglia, 5 dei quali reagiscono al superamento oppure gli altri cinque al passaggio al di sotto del valore di soglia. Il risultato è l'emissione di un messaggio logico che viene elaborato nel CFC.
Sono presenti complessivamente 19 grandezze di misura elaborabili, che sono disponibili come percentuali. Tutti le19 grandezze di misura possono essere associate a
una delle funzioni di comparazione.
Nella seguente tabella sono riportate le grandezze di misura utilizzabili. L'interrogazione del valore di soglia ha luogo per periodo.
Nota
La scala del valori di soglia è identica a quella dei valori di servizio (cfr. Tabella 2-19
par. 2.49.3). Il calcolo interessa quindi le impostazioni dei dati dell'impianto 1. Di ciò
va tenuto conto durante l'applicazione.
Tabella 2-17
Valori di misura
Valore di
misura
Scala
Spiegazione
Per periodo, vengono calcolate dai valori di campionatura le granP
Pprim/SN,G,M • 100 %
(Potenza attiva) (normalizzaz. tramite indirizzo 252) dezze delle componenti di sequenza positiva per U e I. Da queste
si deduce la potenza attiva primaria P. L'angolo di correzione (indirizzo 204 TA ang.corr.W0) nel circuito di corrente influenza il risultato della misura.
Q
(Potenza
reattiva)
Per periodo, vengono calcolate dai valori di campionatura le granQprim/SN,G,M • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo 252) dezze delle componenti di sequenza positiva per U e I. Da queste
si deduce la potenza reattiva primaria Q. L'angolo di correzione (indirizzo 204 TA ang.corr.W0)) nel circuito di corrente influenza il risultato della misura.
ΔP
(Variazione
potenza attiva)
Dalla potenza attiva viene calcolata la differenza di potenza mediΔPprim/SN,G,M • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo 252) ante una finestra di misura di tre periodi (derivata di potenza).
UL1E
(Tensione faseterra)
UL1prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
308
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL1 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
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2.44 Supervisione dei valori di soglia
Valore di
misura
Scala
Spiegazione
UL2E
(Tensione faseterra)
UL2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL2 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UL3E
(Tensione faseterra)
UL3prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL3 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UEprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE
(Tensione all'in- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
gresso UE)
La tensione presente all'ingresso UE viene convertita in una tensione primaria tramite FACTOR UE (Ind. 224). Il calcolo ha luogo
per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 22.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0
(Tensione
sistema
omopolare)
U1
U1prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza positiva)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U2
U2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza negativa)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza negativa conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UE3hprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE3h
(3. (Tensione ar- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
monica all'ingresso UE)
Viene calcolata la terza tensione di armonica presente all'ingresso
UE e viene convertita in un valore primario tramite il FACTOR UE
(Ind. 224). Il calcolo ha luogo per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 2-2.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
3I0prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100
%
(normalizzaz. tramite indirizzo 251
e 252)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo
ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
l1
I1prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza positiva e 252)
lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
I2
I2prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza negati- e 252)
va lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
negativa conformemente all'equazione delle componenti di sequenza negativa. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
3I0
(Corrente
omopolare
lato 2)
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309
2 Funzioni
Valore di
misura
Scala
Spiegazione
UL2E
(Tensione faseterra)
UL2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL2 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UL3E
(Tensione faseterra)
UL3prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL3 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UEprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE
(Tensione all'in- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
gresso UE)
La tensione presente all'ingresso UE viene convertita in una tensione primaria tramite FACTOR UE (Ind. 224). Il calcolo ha luogo
per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 22.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0
(Tensione
sistema
omopolare)
U1
U1prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza positiva)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U2
U2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza negativa)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza negativa conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UE3hprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE3h
(3. (Tensione ar- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
monica all'ingresso UE)
Viene calcolata la terza tensione di armonica presente all'ingresso
UE e viene convertita in un valore primario tramite il FACTOR UE
(Ind. 224). Il calcolo ha luogo per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 2-2.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
3I0prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100
%
(normalizzaz. tramite indirizzo 251
e 252)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo
ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
l1
I1prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza positiva e 252)
lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
I2
I2prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza negati- e 252)
va lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
negativa conformemente all'equazione delle componenti di sequenza negativa. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
3I0
(Corrente
omopolare
lato 2)
310
7UM62 Manuale
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2.44 Supervisione dei valori di soglia
Valore di
misura
Scala
Spiegazione
UL2E
(Tensione faseterra)
UL2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL2 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UL3E
(Tensione faseterra)
UL3prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Viene trattata direttamente la tensione presente all'ingresso UL3 e
viene convertita nella tensione primaria fase-terra. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UEprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE
(Tensione all'in- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
gresso UE)
La tensione presente all'ingresso UE viene convertita in una tensione primaria tramite FACTOR UE (Ind. 224). Il calcolo ha luogo
per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 22.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U0
(Tensione
sistema
omopolare)
U1
U1prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza positiva)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
U2
U2prim/(UN,G,M/√3) • 100 %
(normalizzaz. tramite indirizzo
(Tensione del
sistema di sequ- 251/√3)
enza negativa)
Dalle tensioni fase-terra viene determinata la tensione del sistema
di sequenza negativa conformemente all'equazione delle componenti simmetriche e convertita in grandezze primarie. Il calcolo ha
luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
UE3hprim/(UN,G,M/√3) • 100 %
UE3h
(3. (Tensione ar- (normalizzaz. tramite indirizzo
251/√3)
monica all'ingresso UE)
Viene calcolata la terza tensione di armonica presente all'ingresso
UE e viene convertita in un valore primario tramite il FACTOR UE
(Ind. 224). Il calcolo ha luogo per periodo. Tenere conto delle applicazioni riportate nella tabella 2-2.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla tensione fase-terra dell'oggetto protetto.
3I0prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100
%
(normalizzaz. tramite indirizzo 251
e 252)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente omopolare conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo
ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
l1
I1prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza positiva e 252)
lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
positiva conformemente all'equazione delle componenti simmetriche. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
I2
I2prim/(SN,G,M/(√3 • UN,G,M)) • 100 %
(Corrente di se- (normalizzaz. tramite indirizzo 251
quenza negati- e 252)
va lato 2)
Dalle correnti di fase viene determinata la corrente di sequenza
negativa conformemente all'equazione delle componenti di sequenza negativa. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: Il valore al 100% si riferisce alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
3I0
(Corrente
omopolare
lato 2)
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311
2 Funzioni
Valore di
misura
Scala
Spiegazione
IEE1=
(Corrente di
terra sensibile)
IEE1/0,5 A • 100 %
Dalla corrente presente all'ingresso IEE1 viene determinata la componente fondamentale. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: A differenza della scala dei valori di esercizio in questo caso
non si scala su valori primari. Il valore al 100 % risulta con una corrente secondaria di 0,5 A.
IEE2
(Corrente di
terra sensibile)
IEE2/0,5 A • 100 %
Dalla corrente presente all'ingresso IEE2 viene determinata la componente fondamentale. Il calcolo ha luogo per periodo.
Nota: A differenza della scala dei valori di esercizio in questo caso
non si scala su valori primari. Il valore al 100 % risulta con una corrente secondaria di 0,5 A.
ϕ
(Angolo di potenza)
ϕ/180° • 100 %
L'angolo di potenza viene calcolato dalla tensione diretta e dalla
corrente diretta. È valida la seguente definizione: ϕ = ϕU – ϕI (se la
corrente segue la tensione, il valore dell'angolo è positivo).
cos PHI
cos ϕ • 100 %
Dall'angolo di potenza viene calcolato il fattore di potenza. Per il
campo angolare da –90° a +90° risultano valori positivi.
Convertitore di U/10 V • 100 %
misura1
oppure
(Tensione e cor- I/20 mA • 100 %
rente al convertitore di misura
MU1)
Viene calcolato la stessa grandezza dalle grandezze di misura presenti al convertitore MU1. I risultati possono essere positivi oppure
negativi in funzione del tipo di collegamento. Per ogni ponticello
(Jumper) viene calcolata una tensione oppure una corrente.
Nota: Il valore al 100 % si rifersce a una tensione di ingresso di 10 V
oppure a una corrente di ingresso di 20 mA.
La figura seguente offre una visione di insieme della logica.
312
7UM62 Manuale
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2.44 Supervisione dei valori di soglia
Figura 2-136
Diagramma logico per la supervisione del valore di soglia
Si riconosce la libera associazione dei valori di misura ai moduli di supervisione del
valore di soglia. Il rapporto di ricaduta per il gradino MWx> è 0,95 oppure 1 %. Per il
gradino MWx<, il rapporto è 1,05 oppure 1 %.
2.44.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
7UM62 Manuale
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La supervisione della soglia è attiva e accessibile solo se è stata programmata all'indirizzo 185 THRESHOLD su Enabled.
313
2 Funzioni
Soglie di intervento
Le soglie di intervento vengono impostate come valori percentuali. Le scale riportate
nella tabella Valori di misura devono essere rispettate.
I valori di misura della potenza P, Q, ΔP e cosϕ e dell'angolo di potenza possono diventare sia positivi che negativi. Se dev'essere controllato un valore di soglia negativo,
allora è valida la definizione conformemente all'ordine matematico usuale (-10 è
minore di - 5).
Esempio:
La grandezza di misura P (potenza attiva) viene associata al VM1> e impostata su –
5 %.
Se il valore di misura effettivo è maggiore di –5 % (ad es. –4 % oppure anche +100
%), viene emesso il messaggio „Meas. Value1>“ è allo stato logico „1“ che, nella
terminologia delle protezioni, corrisponde a un avviamento. La ricaduta (messaggio
„Meas. Value1>“ logico „0“) avrà luogo quando il valore di misura passa al di sotto
di –5 % • 1,05 = –5,25 %.
Se la grandezza di misura P è associata al VM2<, viene controllato il passaggio al di
sotto della soglia.
Quando il valore di misura è inferiore a –5 % (ad es. –8 %), ha luogo un avviamento.
La ricaduta si ha quindi a –5 % • 0,95 = –4,75 %.
Nota
I valori di misura UL1E, UL2E, UL3E, UE, U0, U1, U2, UE3h, IEE1, IEE2 3I0, I1, I2 e convertitore di misura 1 sono sempre maggiori d zero: è quindi necessario accertarsi che
vengano utilizzate solo soglie positive che permettono anche la ricaduta della segnalazione.
L'angolo di potenza ϕ è definito solo fino a ±100 % (corrisponde a ±180°). Ciò va rispettato per la selezione del valore di soglia tenendo in considerazione il rapporto di
ricaduta.
Trattamento
ulteriore delle
segnalazioni
314
Le segnalazioni dei dieci moduli di supervisione della soglia (cfr. Informazioni) sono
disponibili nella matrice di parametrizzazione e possono essere ulteriormente elaborate nella logica CFC.
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2.44 Supervisione dei valori di soglia
2.44.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8501
MEAS. VALUE 1>
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia VM1>
8502
THRESHOLD MV1>
-200 .. 200 %
100 %
Valore Avv.del Valore Misurato
VM1>
8503
MEAS. VALUE 2<
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia VM2<
8504
THRESHOLD MV2<
-200 .. 200 %
100 %
Valore Avv.del Valore Misurato
VM2<
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
315
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8505
MEAS. VALUE 3>
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia VM3>
8506
THRESHOLD MV3>
-200 .. 200 %
100 %
Valore Avv.del Valore Misurato
VM3>
8507
MEAS. VALUE 4<
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia VM4>
8508
THRESHOLD MV4<
-200 .. 200 %
100 %
Valore Avv.del Valore Misurato
MV4<
316
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.44 Supervisione dei valori di soglia
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8509
MEAS. VALUE 5>
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia MV5>
8510
THRESHOLD MV5>
-200 .. 200 %
100 %
Pickup Value of Measured Value
MV5>
8511
MEAS. VALUE 6<
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Avv.del Valore Misurato
MV5>
8512
THRESHOLD MV6<
-200 .. 200 %
100 %
Valore Misurato per Soglia MV6<
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
317
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8513
MEAS. VALUE 7>
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia MV7>
8514
THRESHOLD MV7>
-200 .. 200 %
100 %
Soglia valore della soglia MV7>
8515
MEAS. VALUE 8<
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia MV8<
8516
THRESHOLD MV8<
-200 .. 200 %
100 %
Soglia valore della soglia MV8<
318
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.44 Supervisione dei valori di soglia
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8517
MEAS. VALUE 9>
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia MV9>
8518
THRESHOLD MV9>
-200 .. 200 %
100 %
Soglia valore della soglia MV9>
8519
MEAS. VALUE 10<
Disabled
P
Q
Delta P
UL1E
UL2E
UL3E
UE
U0
U1
U2
UE3h
IEE1
IEE2
3I0
I1
I2
PHI
PF
Transducer 1
Disabled
Valore Misurato per Soglia
MV10<
8520
THRESHOLD MV10<
-200 .. 200 %
100 %
Soglia valore della soglia MV10<
2.44.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
7960
Meas. Value1>
OUT
Valore Misurato VM1> Avviamento
7961
Meas. Value2<
OUT
Valore Misurato VM2< Avviamento
7962
Meas. Value3>
OUT
Valore Misurato VM3> Avviamento
7963
Meas. Value4<
OUT
Valore Misurato VM4< Avviamento
7964
Meas. Value5>
OUT
Valore Misurato VM5> Avviamento
7965
Meas. Value6<
OUT
Valore Misurato VM6< Avviamento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
319
2 Funzioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
25083
Meas. Value7>
OUT
Valore Misurato MV7> avviam.
25084
Meas. Value8<
OUT
Valore Misurato MV8< avviam.
25085
Meas. Value9>
OUT
Valore Misurato MV9> avviam.
25086
Meas. Value10<
OUT
Valore Misurato MV10< avviam.
320
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.45 Accoppiamento comandi di scatto esterni
2.45
Accoppiamento comandi di scatto esterni
La protezione digitale di macchina 7UM62 permette, mediante ingressi binari, l'accoppiamento e l'eleborazione di un qualsiasi segnale proveniente da dispositivi di protezione e di supervisione esterni. Allo stesso modo dei segnali interni, questi segnali
possono essere segnalati, ritardati, trasmessi alla matrice di scatto e possono anche
essere bloccati singolarmente. In questo modo è possibile, ad es., l'integrazione di
dispositivi di protezione meccanici (protezione Bucholz) nell'elaborazione delle segnalazioni e di scatto della protezione digitale oppure l'interazione di funzioni di protezione in apparecchi diversi della serie 7UM6.
2.45.1 Descrizione delle funzioni
Funzionamento
Lo stato degli ingressi binari associati a questa funzione viene testato ad intervalli ciclici. Un cambiamento logico viene interpretato come avviamento quando lo stesso stato
è presente per almeno due cicli successivi. Il tempo parametrizzabile 8602 T DELAY
consente di ritardare lo scatto.
La figura seguente mostra il diagramma logico della funzione di scatto esterno. Complessivamente, queste funzioni logiche accoppiabili sono 4 e agiscono allo stesso
modo; i numeri di funzione dei messaggi si riferiscono allo scatto esterno 1.
Figura 2-137
Diagramma logico della funzione di scatto esterno
2.45.2 Indicazioni per l'impostazione
Generalità
Il comando di scatto dall'esterno è attivo e disponibile solo se è stato programmato agli
indirizzii da 186 EXT. TRIP 1 a 189 EXT. TRIP 4 = Enabled. Se non si vuole
utilizzare la funzione, selezionare Disabled. Agli indirizzi da 8601 EXTERN TRIP 1
a 8901 EXTERN TRIP 4 si possono attivare (ON) e disattivare (OFF) le singole funzioni oppure bloccare solamente il comando di scatto (Block relay).
Analogamente ai segnali interni, i comandi di scatto dall'esterno possono essere segnalati, ritardati e trasmessi alla matrice di scatto. I tempi di ritardo vengono impostati
agli indirizzi da 8602 T DELAY a 8902 T DELAY. Come per le funzioni di protezione,
la ricaduta degli scatti generati dai comandi dall'esterno viene prolungata della durata
minima del comando parametrizzata TMin TRIP CMD.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
321
2 Funzioni
2.45.3 Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
8601
EXTERN TRIP 1
OFF
ON
Block relay
OFF
Scatto esterno funzione 1
8602
T DELAY
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo scatto esterno 1
8701
EXTERN TRIP 2
OFF
ON
Block relay
OFF
Scatto esterno funzione 2
8702
T DELAY
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo scatto esterno 2
8801
EXTERN TRIP 3
OFF
ON
Block relay
OFF
Scatto esterno funzione 3
8802
T DELAY
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo scatto esterno 3
8901
EXTERN TRIP 4
OFF
ON
Block relay
OFF
Scatto esterno funzione 4
8902
T DELAY
0.00 .. 60.00 sec; ∞
1.00 sec
Tempo ritardo scatto esterno 4
2.45.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
4523
>BLOCK Ext 1
SP
>BLOCCO Scatto Esterno 1
4526
>Ext trip 1
SP
>Trigger Scatto Esterno 1
4531
Ext 1 OFF
OUT
Scatto Esterno 1 è su OFF
4532
Ext 1 BLOCKED
OUT
Scatto Esterno 1 è BLOCCATO
4533
Ext 1 ACTIVE
OUT
Scatto Esterno 1 é ATTIVO
4536
Ext 1 picked up
OUT
Scatto Esterno 1:Avv. Generale
4537
Ext 1 Gen.TRP
OUT
Scatto Esterno 1: Scatto Generale
4543
>BLOCK Ext 2
SP
>BLOCCO Scatto Esterno 2
4546
>Ext trip 2
SP
>Trigger Scatto Esterno 2
4551
Ext 2 OFF
OUT
Scatto Esterno 2 è su OFF
4552
Ext 2 BLOCKED
OUT
Scatto Esterno 2 è BLOCCATO
4553
Ext 2 ACTIVE
OUT
Scatto Esterno 2 è ATTIVO
4556
Ext 2 picked up
OUT
Scatto Esterno 2:Avv. Generale
4557
Ext 2 Gen.TRP
OUT
Scatto Esterno 2: Scatto Generale
4563
>BLOCK Ext 3
SP
>BLOCCO Scatto Esterno 3
4566
>Ext trip 3
SP
>Trigger Scatto Esterno 3
4571
Ext 3 OFF
OUT
Scatto Esterno 3 è su OFF
4572
Ext 3 BLOCKED
OUT
Scatto Esterno 3 è BLOCCATO
4573
Ext 3 ACTIVE
OUT
Scatto Esterno 3 è ATTIVO
4576
Ext 3 picked up
OUT
Scatto Esterno 3:Avv. Generale
4577
Ext 3 Gen.TRP
OUT
Scatto Esterno 3: Scatto Generale
4583
>BLOCK Ext 4
SP
>BLOCCO Scatto Esterno 4
322
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.45 Accoppiamento comandi di scatto esterni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
4586
>Ext trip 4
SP
>Trigger Scatto Esterno 4
4591
Ext 4 OFF
OUT
Scatto Esterno 4 è su OFF
4592
Ext 4 BLOCKED
OUT
Scatto Esterno 4 è BLOCCATO
4593
Ext 4 ACTIVE
OUT
Scatto Esterno 4 è ATTIVO
4596
Ext 4 picked up
OUT
Scatto Esterno 4:Avv. Generale
4597
Ext 4 Gen.TRP
OUT
Scatto Esterno 4: Scatto Generale
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
323
2 Funzioni
2.46
Rilevamento della Temperatura via Thermobox
Per il rilevamento della temperatura possono essere utilizzate fino a 2 sonde termiche
(Thermobox) con un totale di 12 punti di misura. Il controllo delle temperature è particolarmente interessante per motori, generatori e trasformatori. Nel caso di macchine
rotanti viene controllata anche la temperatura dei cuscinetti al fine di rilevare un eventuale superamento della soglia. Le temperature vengono misurate in diversi punti
dell'oggetto da proteggere, per mezzo di sensori di temperatura (RTD = Resistance
Temperature Detector) e vengono quindi trasmesse al dispositivo mediante uno o due
thermobox 7XV566.
2.46.1 Descrizione delle funzioni
Interazione con la
protezione di
sovraccarico
La temperatura ambiente e la temperatura del refrigerante possono essere trasmesse
alla protezione di sovraccarico del dispositivo mediante i thermobox. Per questa funzione, il relativo sensore di temperatura dev'essere collegato all'ingresso del sensore
1 del primo thermobox (corrisponde a RTD 1).
Thermobox 7XV56
Il thermobox 7XV566 è un apparecchio esterno montato su una sbarra di fissaggio.
Esso dispone di 6 ingressi di temperatura e di un'interfaccia RS485 per la comunicazione con il dispositivo di protezione. Il thermobox rileva la temperatura del refrigerante
di ogni punto di misura dai sensori di temperatura (Pt 100, Ni 100 oppure Ni 120), collegati tramite una linea a due oppure a tre fili, e la trasforma in valori digitali. Questi
ultimi vengono messi a disposizione di un'interfaccia seriale.
Comunicazione
con il dispositivo di
protezione
Il dispositivo di protezione può lavorare con uno oppure con due thermobox tramite la
sua interfaccia di servizio (porta C oppure D).
Valutazione della
temperatura
I valori grezzi trasmessi vengono convertiti in una temperatura espressa a scelta in °C
oppure °F. La conversione è effettuata in funzione del sensore di temperatura
utilizzato.
Sono disponibili fino a 12 punti di misura della temperatura. In presenza di grandi distanze dal dispositvo di protezione si consiglia l'impiego di conduttori a fibre ottiche. Le
architetture di comunicazione possibili sono riportate nell'Appendice.
Per ogni punto di misura possono essere definiti due limiti che sono utilizzabili per
qualsiasi trattamento ulteriore. Le rispettive associazioni sono realizzabili nella
matrice di parametrizzazione.
Per ogni sensore di temperatura viene emessa una segnalazione di guasto in caso di
corto circuito o di un'interruzione nel circuito della sonda.
La figura seguente mostra il diagramma logico della valutazione della temperatura.
Le istruzioni per l'uso allegate al thermobox contengono lo schema dei collegamenti
e il disegno quotato.
324
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.46 Rilevamento della Temperatura via Thermobox
Figura 2-138
Diagramma logico del trattamento della temperatura
2.46.2 Indicazioni per l'impostazione
In generale
Il rilevamento della temperatura può essere attivo solo se questa funzione è stata associata a un'interfaccia durante la configurazione delle funzioni di protezione (par.
2.4). All'indirizzo 190 RTD-BOX INPUT i thermobox vengono associati all'interfaccia
corrispondente (ad es. interfaccia C) della protezione. L'indirizzo 191 RTD CONNECTION permette di definire il numero degli ingressi dei sensori e la modalità di comunicazione. L'unità di temperatura (°C oppure °F) è stata impostata nei dati d'impianto 1,
all'indirizzo 276 TEMP. UNIT.
Per utilizzare i thermobox in modo semi-duplex, dev'essere selezionato il controllo del
flusso (CTS) mediante ponticello a innesto (cfr. par. 3.1.2 al capitolo „Montaggio e
messa in servizio“) „/CTS controllato da /RTS“.
Impostazioni sul
dispositivo
Le impostazioni devono essere eseguite allo stesso modo per ogni ingresso e sono
riportate qui di seguito, a titolo di esempio, per l'ingresso di misura 1.
Per RTD 1 (sensore di temperatura per punto di misura 1) impostare all'indirizzo 9011
RTD 1 TYPE il tipo di sensore. Sono disponibili Pt 100 Ω, Ni 120 Ω e Ni 100 Ω.
Se per RTD 1 non esiste un punto di misura, impostare RTD 1 TYPE = Not connected. Questa impostazione è possibile solo tramite DIGSI in Altri parametri.
Il luogo di installazione dell'RTD 1 viene definito all'indirizzo 9012 RTD 1 LOCATION.
Sono disponibili Oil, Ambient, Winding, Bearing e Other. Questa impostazione
è possibile solo tramite DIGSI in Altri parametri.
È inoltre possibile configurare una temperatura di allarme e una temperatura di scatto.
In funzione dell'unità di temperatura selezionata nei dati d'impianto (par. 2.4.2 all'indirizzo 276 TEMP. UNIT), la temperatura di allarme può essere impostata all'indirizzo
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
325
2 Funzioni
9013 RTD 1 STAGE 1 in gradi Celsius (°C) oppure all'indirizzo9014 RTD 1 STAGE
1 in gradi Fahrenheit (°F). La temperatura di scatto viene impostata all'indirizzo 9015
RTD 1 STAGE 2 in gradi Celsius (°C) oppure all'indirizzo 9016 RTD 1 STAGE 2 in
gradi Fahrenheit (°F).
Allo stesso modo è possibile effettuare le regolazioni di tutti i sensori di temperatura
collegati al primo thermobox.
Impostazioni sul
thermobox
Se si utilizzano sonde termiche a due fili, dev'essere misurata e configurata la resistenza di linea (in sonde termiche cortocircuitate). A questo scopo, selezionare nel thermobox la modalità 6 e immetere la resistività del rispettivo sensore (campo da 0 a 50,6
Ω). In caso di collegamento a tre fili delle sonde termiche, non sono necessarie ulteriori impostazioni.
La comunicazione avviene ad una velocità di trasmissione di 9600 Bit/s. La parità è
pari (Even). Il numero di bus è preimpostato in fabbrica a 0. Eventuali modifiche
possono essere effettuate nella modalità 7 del thermobox. È valida la seguente convenzione:
Tabella 2-18
Impostazione dell'indirizzo bus sul thermobox
Funzionamento
Numero di thermobox
Indirizzo
simplex
1
0
semi-duplex
1
1
semi-duplex
2
1. thermobox: 1
2. thermobox: 2
Ulteriori informazioni sono disponibili nelle istruzioni per l'uso a corredo del thermobox.
Trattamento
ulteriore dei valori
di misura e delle
segnalazioni
Il thermobox è visibile nel DIGSI quale componente dei dispositivi 7UM62, vale a dire
che le segnalazioni e i valori di misura compaiono nella matrice di parametrizzazione
come per una funzione interna e possono essere quindi parametrizzati e elaborati allo
stesso modo. Segnalazioni e valori di misura possono quindi essere trasmessi anche
alla logica integrata programmabile (CFC) e associati liberamente. I messaggi di avviamento „RTD x Avv. St. 1“ e „RTD x Avv. St. 2“ non vanno né nei messaggi collettivi 501 „Relay PICKUP“ e 511 „Relay TRIP“, né generano il riconoscimento di un caso di guasto.
Per visualizzare un messaggio nella memoria dei messaggi di esercizio, contrassegnare con croce la rispettiva colonna/riga nella matrice.
2.46.3 Tabella parametri
I parametri il cui indirizzo è seguito da una "A", possono essere modificati solo con
DIGSI, alla voce "Altri parametri".
326
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.46 Rilevamento della Temperatura via Thermobox
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
9011A
RTD 1 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Pt 100 Ω
RTD 1: Tipo
9012A
RTD 1 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Winding
RTD 1: Locazione
9013
RTD 1 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 1: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9014
RTD 1 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 1: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9015
RTD 1 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 1: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9016
RTD 1 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 1: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9021A
RTD 2 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 2: Tipo
9022A
RTD 2 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 2: Locazione
9023
RTD 2 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 2: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9024
RTD 2 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 2: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9025
RTD 2 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 2: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9026
RTD 2 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 2: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9031A
RTD 3 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 3: Tipo
9032A
RTD 3 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 3: Locazione
9033
RTD 3 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 3: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9034
RTD 3 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 3: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9035
RTD 3 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 3: Avviam. Livello 2 di Temperatura
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
327
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
9036
RTD 3 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 3: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9041A
RTD 4 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 4: Tipo
9042A
RTD 4 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 4: Locazione
9043
RTD 4 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 4: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9044
RTD 4 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 4: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9045
RTD 4 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 4: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9046
RTD 4 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 4: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9051A
RTD 5 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 5: Tipo
9052A
RTD 5 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 5: Locazione
9053
RTD 5 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 5: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9054
RTD 5 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 5: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9055
RTD 5 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 5: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9056
RTD 5 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 5: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9061A
RTD 6 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 6: Tipo
9062A
RTD 6 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 6: Locazione
9063
RTD 6 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 6: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9064
RTD 6 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 6: Avviam. Livello 1 di Temperatura
328
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.46 Rilevamento della Temperatura via Thermobox
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
9065
RTD 6 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 6: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9066
RTD 6 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 6: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9071A
RTD 7 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 7: Tipo
9072A
RTD 7 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 7: Locazione
9073
RTD 7 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 7: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9074
RTD 7 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 7: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9075
RTD 7 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 7: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9076
RTD 7 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 7: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9081A
RTD 8 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 6: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9082A
RTD 8 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 8: Locazione
9083
RTD 8 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 8: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9084
RTD 8 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 8: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9085
RTD 8 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 8: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9086
RTD 8 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 8: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9091A
RTD 9 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 9: Tipo
9092A
RTD 9 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 9: Locazione
9093
RTD 9 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 9: Avviam. Livello 1 di Temperatura
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
329
2 Funzioni
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
9094
RTD 9 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 9: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9095
RTD 9 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 9: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9096
RTD 9 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 9: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9101A
RTD10 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 10: Tipo
9102A
RTD10 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 10: Locazione
9103
RTD10 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 10: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9104
RTD10 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 10: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9105
RTD10 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 10: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9106
RTD10 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 10: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9111A
RTD11 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 11: Tipo
9112A
RTD11 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 11: Locazione
9113
RTD11 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 11: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9114
RTD11 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 11: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9115
RTD11 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 11: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9116
RTD11 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 11: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9121A
RTD12 TYPE
Not connected
Pt 100 Ω
Ni 120 Ω
Ni 100 Ω
Not connected
RTD 12: Tipo
9122A
RTD12 LOCATION
Oil
Ambient
Winding
Bearing
Other
Other
RTD 12: Locazione
330
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.46 Rilevamento della Temperatura via Thermobox
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
9123
RTD12 STAGE 1
-50 .. 250 °C; ∞
100 °C
RTD 12: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9124
RTD12 STAGE 1
-58 .. 482 °F; ∞
212 °F
RTD 12: Avviam. Livello 1 di Temperatura
9125
RTD12 STAGE 2
-50 .. 250 °C; ∞
120 °C
RTD 12: Avviam. Livello 2 di Temperatura
9126
RTD12 STAGE 2
-58 .. 482 °F; ∞
248 °F
RTD 12: Avviam. Livello 2 di Temperatura
2.46.4 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
OUT
Spiegazione
14101
Fail: RTD
Guasto:RTD (Filo Interrotto)
14111
Fail: RTD 1
OUT
Guasto:RTD 1 (Filo Interrotto)
14112
RTD 1 St.1 p.up
OUT
RTD 1 Temperature stage 1 picked up
14113
RTD 1 St.2 p.up
OUT
RTD 1 Avviamento livello Temperatura 2
14121
Fail: RTD 2
OUT
Guasto:RTD 2 (Filo Interrotto)
14122
RTD 2 St.1 p.up
OUT
RTD 2 Avviamento livello Temperatura 1
14123
RTD 2 St.2 p.up
OUT
RTD 2 Avviamento livello Temperatura 2
14131
Fail: RTD 3
OUT
Guasto:RTD 3 (Filo Interrotto)
14132
RTD 3 St.1 p.up
OUT
RTD 3 Avviamento livello Temperatura 1
14133
RTD 3 St.2 p.up
OUT
RTD 3 Avviamento livello Temperatura 2
14141
Fail: RTD 4
OUT
Guasto:RTD 4 (Filo Interrotto)
14142
RTD 4 St.1 p.up
OUT
RTD 4 Avviamento livello Temperatura 1
14143
RTD 4 St.2 p.up
OUT
RTD 4 Avviamento livello Temperatura 2
14151
Fail: RTD 5
OUT
Guasto:RTD 5 (Filo Interrotto) (Fail: RTD 5)
14152
RTD 5 St.1 p.up
OUT
RTD 5 Avviamento livello Temperatura 1
14153
RTD 5 St.2 p.up
OUT
RTD 5 Avviamento livello Temperatura 2
14161
Fail: RTD 6
OUT
Guasto:RTD 6 (Filo Interrotto)
14162
RTD 6 St.1 p.up
OUT
14163
RTD 6 St.2 p.up
OUT
RTD 6 Avviamento livello Temperatura 1
RTD 6 Avviamento livello Temperatura 2
14171
Fail: RTD 7
OUT
Guasto:RTD 7 (Filo Interrotto)
14172
RTD 7 St.1 p.up
OUT
RTD 7 Avviamento livello Temperatura 1
14173
RTD 7 St.2 p.up
OUT
RTD 7 Avviamento livello Temperatura 2
14181
Fail: RTD 8
OUT
Guasto:RTD 8 (Filo Interrotto)
14182
RTD 8 St.1 p.up
OUT
RTD 8 Avviamento livello Temperatura 1
14183
RTD 8 St.2 p.up
OUT
RTD 8 Avviamento livello Temperatura 2
14191
Fail: RTD 9
OUT
Guasto:RTD 9 (Filo Interrotto)
14192
RTD 9 St.1 p.up
OUT
RTD 9 Avviamento livello Temperatura 1
14193
RTD 9 St.2 p.up
OUT
RTD 9 Avviamento livello Temperatura 2
14201
Fail: RTD10
OUT
Guasto:RTD 10 (Filo Interrotto)
14202
RTD10 St.1 p.up
OUT
RTD 10 Avviamento livello Temperatura 1
14203
RTD10 St.2 p.up
OUT
RTD 10 Avviamento livello Temperatura 2
14211
Fail: RTD11
OUT
Guasto:RTD 11 (Filo Interrotto)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
331
2 Funzioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
14212
RTD11 St.1 p.up
OUT
RTD 11 Avviamento livello Temperatura 1
14213
RTD11 St.2 p.up
OUT
RTD 11 Avviamento livello Temperatura 2
14221
Fail: RTD12
OUT
Guasto:RTD 12 (Filo Interrotto)
14222
RTD12 St.1 p.up
OUT
RTD 12 Avviamento livello Temperatura 1
14223
RTD12 St.2 p.up
OUT
RTD 12 Avviamento livello Temperatura 2
332
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.47 Controllo sequenza fasi
2.47
Controllo sequenza fasi
Il controllo di sequenza delle fasi è possibile, nel dispositivo 7UM62, con l'ausilio di
ingressi binari e di parametri. In questo modo tutte le funzioni di protezione e supervisione lavorano correttamente anche con una sequenza di fase antioraria.
La presenza permanente di una sequenza di fase antioraria dev'essere impostata nei
dati impianto (cfr. par. 2.5).
Se la sequenza di fase è suscettibile di variazioni durante l'esercizio (ad es. nel caso
di una centrale di pompaggio che passa dal funzionamento in generazione all'esercizio di pompaggio commutando la sequenza di fase), è sufficiente applicare il segnale
di comando a un ingresso binario parametrizzato per questo scopo, per comunicare
al dispositivo di protezione l'inversione della sequenza delle fasi.
2.47.1 Descrizione delle funzioni
Logica
Il senso di rotazione viene regolato mediante un parametro nei dati d'impianto all'indirizzo 271 PHASE SEQ.. L'ingresso binario „>Reverse Rot.“ consente di invertire
il senso di rotazione regolato mediante il parametro.
Figura 2-139
Logica di segnalazione e controllo sequenza fasi
Per motivi di sicurezza la commutazione della sequenza di fase è accettata dal dispositivo solo in assenza di grandezze di misura utilizzabili. L'interrogazione dell'ingresso binario ha luogo solo quando lo stato operativo 1 non è presente. La presenza
di un comando di inversione per almeno 200 ms provoca lo scambio delle grandezze
di misura delle fasi L2 e L3.
La commutazione della sequenza di fase non viene eseguita se lo stato operativo 1
viene raggiunto prima dello scadere del tempo min. di controllo di 200 ms.
Poiché nello stato operativo 1 non è possibile effettuare una commutazione delle sequenze di fase, il segnale di comando può essere sospeso senza provocare una commutazione. Per motivi di sicurezza il segnale dovrebbe essere sempre presente, per
evitare una funzione errata durante un reset del dispositivo (ad es. in seguito a una
modifica dei parametri).
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
333
2 Funzioni
Influenza sulle
funzioni di
protezione
L'inversione delle fasi su commutazione di sequenza di fase agisce esclusivamente
sul calcolo dei sistemi di sequenza positiva e di sequenza negativa partendo da una
tensione concatenata sottraendo una tensione di fase dall'altra. I messaggi, i dati di
guasto e i valori di misura di esercizio, trattati selettivamente per fase, non vengono
alterati. Questa funzione influenza in pratica quasi tutti le funzioni di protezione
nonché alcune funzioni di supervisione (cfr. par. 2.42.1) che emettono un messaggio,
quando il senso di rotazione previsto e il senso di rotazione calcolato non corrispondono.
2.47.2 Indicazioni per l'impostazione
Impostazione del
parametro
funzionale
334
Il senso di rotazione durante l'esercizio normale è stato programmato con l'ausilio del
parametro 271 (cfr. par. 2.5). Un'eventuale modifica temporanea della sequenza delle
fasi, al lato impianto, viene segnalata alla protezione mediante l'ingresso binario
„>Reverse Rot.“ (5145).
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.48 Controllo delle funzioni protettive
2.48
Controllo delle funzioni protettive
Il controllo delle funzioni coordina l'esecuzione delle funzioni di protezione e delle funzioni supplementari ed elabora le informazioni generate da queste funzioni e le informazioni provenienti dall'impianto.
2.48.1 Logica di avviamento del dispositivo
Nel presente paragrafo viene descritto l'avviamento generale e le segnalazioni spontanee sul display del dispositivo.
2.48.1.1 Descrizione della funzione
Avviamento
generale
I segnali di avviamento di tutte le funzioni di protezione sono connessi tramite una
porta logica OR e provocano un avviamento generale del dispositivo. Questo viene
generato con il primo avviamento, ha termine con l'ultimo avviamento valido e viene
segnalato con „Relay PICKUP“.
L'avviamento generale è il presupposto di una serie di funzioni sequenziali interne ed
esterne. Le seguenti funzioni interne vengono controllate dall'avviamento generale:
• Creazione di un protocollo di guasto: dall'inizio dell'avviamento generale fino alla
ricaduta, tutte le segnalazioni di guasto vengono registrate nel protocollo dei guasti.
• Inizio della memorizzazione dei dati di guasto: la memorizzazione e la messa a disposizione dei dati di guasto può anche essere condizionata dalla presenza di un
comando di scatto.
• Creazione di segnalazioni spontanee sul display del dispositivo: determinate segnalazioni di guasto vengono visualizzate sul display del dispositivo come "segnalazioni spontanee" (cfr. di seguito „Segnalazioni spontanee sul display“). Questa
visualizzazione può anche essere condizionata dalla presenza di un comando di
scatto.
Segnalazioni
spontanee sul
display
Le segnalazioni spontanee sono segnalazioni di guasto che compaiono automaticamente sul display del dispositivo dopo un avviamento generale. Nella protezione
7UM62 si tratta delle seguenti segnalazioni:
„Avviam. protezione“:
la funzione di protezione che si è avviata per ultima;
„Scatto prot.“:
la funzione di protezione che ha generato uno scatto
per ultima;
„T-Avviam.“:
l'intervallo di tempo tra avviamento generale e ricaduta
dell'apparecchio, con indicazione del tempo in ms;
„T-Scatto“:
l'intervallo di tempo tra avviamento generale e primo
comando di scatto dell'apparecchio, con indicazione
del tempo in ms;
Se si utilizza un display grafico, le segnalazioni spontanee vengono visualizzare solo
se il parametro Spont. FltDisp. è impostato su YES (cfr. anche paragrafo 2.2). In
caso di display a quattro righe, questo parametro non viene visualizzato.
Va osservato che la protezione di sovraccarico termico non dispone di un avviamento
paragonabile a quello delle altre funzioni di protezione. Il tempo T-Avviam. viene
avviato solo con il comando di scatto e viene quindi generato un protocollo di guasto.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
335
2 Funzioni
Solo la ricaduta della riproduzione termica della protezione di sovraccarico pone fine
al guasto e, di conseguenza, al tempo T-Avviam.
2.48.2 Logica di scatto del dispositivo
Nel presente paragrafo vengono descritti lo scatto generale e la ricaduta del comando
di scatto.
2.48.2.1 Descrizione delle funzioni
Scatto generale
I segnali di scatto di tutte le funzioni di protezione sono raggruppati mediante una
porta logica OR e generano il messaggio „Relay TRIP“.
Questo messaggio può essere parametrizzato come le singole segnalazioni di scatto
su LED oppure su relè di uscita e può essere utilizzato come messaggio collettivo.
Controllo del
comando di scatto
Per il controllo del comando di scatto vale:
• L'impostazione di una funzione di protezione su Blocco Relè impedisce l'attivazione del relè di uscita per questa funzione. Le altre funzioni di protezione non
vengono influenzate da questo modo operativo.
• Un comando di scatto impartito una volta viene memorizzato (cfr. fig2-140ura ).
Contemporaneamente viene avviato un tempo minimo del comando di scatto t.
Min Com Scatt. Questo tempo deve assicurare che il comando inviato all'interruttore sia mantenuto per un tempo sufficientemente lungo, quando la funzione di
protezione che ha generato lo scatto ricade rapidamente. I comandi di scatto
possono essere disattivati solo quando l'ultima funzione di protezione è ricaduta
(nessuna funzione avviata) e il tempo minimo del comando di scatto è scaduto.
• È anche possibile mantenere un comando di scatto fino a quando esso non viene
resettato manualmente (funzione Lockout). In questo modo, l'interruttore può
essere bloccato contro una richiusura fino a quando non è stata chiarita la causa
del guasto e il blocco non è stato resettato manualmente. Il resettaggio viene effettuato azionando il tasto "Reset LED" oppure attivando l'ingresso binario parametrizzato a questo scopo („>Reset LED“). Il presupposto è, naturalmente, che la
bobina di chiusura - come nella maggior parte dei casi - sia bloccata in caso di
presenza di un comando di scatto permanente e che la corrente di bobina sia interrotta dal contatto ausiliario dell'interruttore.
Figura 2-140
336
Ricaduta del comando di scatto, secondo l'esempio di una funzione di
protezione
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.48 Controllo delle funzioni protettive
2.48.2.2 Indicazioni per l'impostazione
Durata del
comando
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
L'impostazione della durata minima del comando di scatto 280 TMin TRIP CMD è
stata già descritta al paragrafo 2.5. Tale durata si applica a tutte le funzioni di protezione associate a uno scatto.
337
2 Funzioni
2.49
Funzioni supplementari
Nel capitolo Funzioni supplementari vengono descritte funzioni generali del dispositivo.
2.49.1 Elaborazione delle segnalazioni
In seguito a un guasto nell'impianto, le informazioni relative alla risposta dell'unità e
alla conoscenza delle grandezze misurate sono importanti ai fini di un'esatta analisi
dell'evoluzione del guasto. A questo scopo l'apparecchio dispone, al suo interno, di
una funzione di elaborazione degli eventi che opera in tre direzioni:
2.49.1.1 Descrizione del funzionamento
Segnalazioni e
uscite binarie (relè
di uscita)
Eventi importanti e condizioni di stato vengono indicati da appositi segnalatori ottici
(LED) posti frontalmente. L'apparecchio dispone inoltre di relè di uscita per la trasmissione a distanza di segnalazioni. La maggior parte delle segnalazioni e dei messaggi
possono essere parametrizzati in maniera personalizzata, ovvero diversamente dalle
impostazioni della casa produttrice. Nella descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/
viene descritta dettagliatamente la procedura di parametrizzazione. Nell'appendice
del presente manuale sono riportate le parametrizzazioni allo stato di consegna.
I relè di uscita e i LED possono essere parametrizzati come memorizzati oppure no
(parametrizzabili singolarmente).
Le memorie sono protette contro una caduta della tensione. Esse possono essere annullate
• localmente, azionando il tasto LED sull'unità,
• a distanza, mediante un ingresso binario parametrizzato,
• tramite un'interfaccia seriale,
• automaticamente all'inizio di un nuovo avviamento (rispettare il tempo di mantenimento minimo dei LED (cfr. par. 2.2).
I messaggi di stato non dovrebbero essere memorizzati. Essi non possono essere resettati fino quando non è stata rimossa la causa determinante del segnale. Ciò interessa, ad esempio segnalazioni di funzioni di supervisione e simili.
Un LED verde indica che il dispositivo è pronto („RUN“) e non è resettabile. Si spegne,
invece, se manca la tensione ausiliaria oppure se l'autocontrollo del microprocessore
riconosce un guasto.
Se la tensione ausiliaria è presente, ma viene individuato un guasto interno, si
accende un LED rosso („ERROR“ e si blocca l'apparecchio.
Informazioni sul
pannello operatore
oppure su PC
Eventi e condizioni di funzionamento possono essere richiamati sul pannello operatore posto sul fronte dell'apparecchio. Attraverso l'interfaccia operatore anteriore
oppure mediante l'interfaccia di servizio è possibile collegare, per esempio, un personal computer al quale inviare tutte le informazioni.
In condizioni di esercizio normali, ovvero in assenza di guasti, il display di visualizzazione riporta informazioni di servizio selezionabili dall'utente (vista di insieme dei valori
di misura). In caso di guasto, vengono invece visualizzate sul display altre informazioni relative al guasto stesso (le cosiddette segnalazioni spontanee sul display). Dopo
338
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
2.49 Funzioni supplementari
aver confermato le segnalazioni di guasto, il display visualizza nuovamente le informazioni di esercizio normali. L'operazione di conferma è identica a quella eseguita per
resettare segnalazioni LED (vedi sopra).
L'unità dispone di più buffer di evento, per esempio per messaggi di servizio, statistica
degli scatti ecc., che sono protetti tramite batterie tampone da eventuali mancanze di
tensione ausiliaria. Tali messaggi possono essere richiamati sul display di visualizzazione in qualsiasi momento tramite la tastiera di comando oppure trasmessi al personal computer attraverso l'interfaccia seriale. La lettura di segnalazioni di esercizio è
descritta dettagliatamente nella descrizione del sistema SIPROTEC 4/1/.
Ripartizione delle
segnalazioni
Le segnalazioni sono ripartite in base alla seguente classificazione:
• Segnalazioni di esercizio; segnalazioni che possono essere generate durante il funzionamento del dispositivo: informazioni relative allo stato delle funzioni dell'apparecchio, dei dati di misura, dati dell'impianto, protocollo di comandi ecc.
• Segnalazioni di guasto; segnalazioni degli ultimi 8 guasti elaborati dal dispositivo.
• Statistica degli interventi dell'interruttore; contatori dei comandi di scatto generati
dal dipositivo, eventualmente comandi di avviamento nonché valori delle correnti
interrotte e correnti di corto circuito accumulate.
La lista completa di tutte le funzioni di segnalazione e di uscita generabili con configurazione massima nell'apparecchio e del relativo numero di informazione (FNo) è riportata nell'Appendice. Per ogni segnalazione vengono anche indicate le possibilità di
indirizzamento. Se, in un tipo di protezione con dotazione minima, alcune funzioni non
sono disponibili Disabled oppure sono state disabilitate, le rispettive segnalazioni
non possono essere visualizzate.
Segnalazioni di esercizio
Per segnalazioni di esercizio si intendono quelle informazioni generate dall'unità
durante il funzionamento oppure relative al funzionamento. Nel dispositivo vengono
memorizzate fino a 200 segnalazioni di esercizio in ordine cronologico. Le nuove segnalazioni generate vengono aggiunte. Se la capacità massima di memoria è esaurita,
viene sovrascritta la segnalazione più vecchia.
Segnalazioni di
guasto
Dopo un guasto è possibile, per esempio, richiamare informazioni importanti riguardanti la storia dell'evento, come l'avviamento e lo scatto. L'inizio del guasto è indicato
con il tempo assoluto dell'orologio interno. L'evoluzione del guasto viene rappresentata con un tempo relativo, riferito al momento in cui ha avuto luogo l'avviamento, in
modo che anche il tempo mancante fino allo scatto e alla ricaduta del comando di
scatto sia riconoscibile. La risoluzione delle indicazioni temporali è di 1 ms.
Indicazioni
spontanee sul lato
frontale della
protezione
In caso di guasto, i relativi dati vengono visualizzati automaticamente in seguito a un
avviamento generale (senza ulteriori operazioni di comando) sul display della protezione.
Segnalazioni
richiamabili
È possibile richiamare le segnalazioni relative agli ultimi otto guasti. Se un guasto al
generatore provoca la reazione di più funzioni di protezione, tutte le segnalazioni presenti tra l'avviamento della prima funzione di protezione e la ricaduta dell'ultima funzione di protezione sono considerate come facenti parte dello stesso guasto.
Le segnalazioni spontanee possono essere impostate mediante parametri se si utilizza il display grafico (cfr. anche par. 2.2).
Complessivamente possono essere memorizzate fino a 600 segnalazioni. In caso di
più segnalazioni di guasto, viene sovrascritta la segnalazione più vecchia.
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
339
2 Funzioni
Interrogazione
generale
L'interrogazione generale, che può essere consultata con l'ausilio di DIGSI, offre la
possibilità di richiedere informazioni sullo stato attuale del dispositivo SIPROTEC 4.
Tutte le segnalazioni soggette all'interrogazione generale vengono visualizzate con il
loro valore attuale.
Segnalazioni
spontanee
Le segnalazioni spontanee che possono essere lette con l'ausilio di DIGSI rappresentano il protocollo delle segnalazioni generate. Ogni nuova segnalazione compare
subito senza dover attendere un aggiornamento.
Statistica degli
interventi
dell'interruttore
Le segnalazioni relative alla statistica delle interruzioni sono contatori dei comandi di
scatto generati dal 7UM62 nonché valori delle correnti di corto circuito accumulate, interrotte dalle funzioni di protezione. I valori di misuta indicati sono valori primari.
Questi valori possono essere richiamati e visualizzati sul dispaly posto sul lato frontale
del dispositivo mediante un'interfaccia di comando/di servizio, per mezzo di un personal computer, con il programma DIGSI®.
Per la lettura dello stato dei contatori e delle memorie non è richiesta l'immissione di
un codice di accesso, mentre lo è per la cancellazione.
Trasferimento di
informazioni a
un'unità centrale
Se il dispositivo dispone di un'interfaccia seriale di sistema, le informazioni memorizzate possono essere trasferite a un'unità centrale di controllo e memorizzazione. Il
trasferimento può essere eseguito mediante diversi protocolli.
2.49.2 Statistiche
I comandi di scatto generati dal dispositivo vengono contati. Le correnti degli ultimi
scatti generati dal dispositivo vengono protocollate. Le correnti di corto circuito eliminate vengono conteggiate per ogni polo dell'interruttore.
2.49.2.1 Descrizione del funzionamento
Numero degli scatti
Gli scatti generati dalla protezione 7UM62 vengono contati nella misura in cui la posizione dell'interruttore viene comunicata al dispositivo mediante ingresso binario. A
questo scopo, il contatore di impulsi interno „#of TRIPs=“ dev'essere parametrizzato nella matrice su un ingresso binario controllato dalla posizione OFF dell'interruttore. Il valore degli impulsi „#of TRIPs=“ è riportato nel gruppo "Statistics"
quando nella matrice sono selezionati "solo valori di misura e di conteggio“.
Valori di apertura
Per ogni comando di scatto vengono inoltre visualizzati, nelle segnalazioni di guasto,
i seguenti valori di apertura:
• se la protezione differenziale di terra è programmata, è emessa una segnalazione
„I0-Diff:“ e „I0-Stab:“ in I/InO
• la somma delle correnti di apertura primarie per fase e lato in kA
• le correnti primarie in tutte e tre le fasi in kA, rispettivamente per lato 1 e lato 2
• se la protezione differenziale è programmata, hanno luogo le segnalazioni delle
correnti differenziali e di stabilizzazione in tutte e tre le fasi
• le tre tensioni fase-terra in kV
• potenza attiva primaria P in MW (potenza media esatta)
340
7UM62 Manuale
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2.49 Funzioni supplementari
• potenza reattiva primaria Q in MVAR (potenza media esatta)
• Frequenza in Hz.
Ore di esercizio
Vengono inoltre sommate le ore di esercizio sotto carico (= valore di corrente maggiore, in almeno una fase, del valore di soglia parametrizzato all'indirizzo 281 BkrClosed I MIN).
Correnti di apertura
accumulate
Le correnti interrotte segnalate in ogni fase per ogni comando di scatto (rispettivamente per il lato 1 e il lato 2) vengono sommate e memorizzate.
Le posizioni dei contatori e delle memorie sono protette contro una caduta della tensione ausiliaria.
Il settaggio e il resettaggio dei contatori per le statistiche sopra menzionati vengono
eseguiti al punto di menu SEGNALAZIONI -> STATISTICA per mezzo dei valori visualizzati che possono essere sovrascritti.
Set/Reset
2.49.2.2 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
#of TRIPs=
PMV
Number of TRIPs
409
>BLOCK Op Count
SP
>Blocco conteggi Op
1020
Op.Hours=
VI
Contatore ore di funzionamento
30607
ΣIL1 S1:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L1 La.1
30608
ΣIL2 S1:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L2 La.1 )
30609
ΣIL3 S1:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L3 La.1
30610
ΣIL1 S2:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L1 La.2
30611
ΣIL2 S2:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L2 La.2
30612
ΣIL3 S2:
VI
Accumulazione di corr.interrotta L3 La.2
2.49.3 Valori di misura (primari, secondari e in %)
Una serie di misure e i valori da queste calcolati (cfr. tabelle 2-19 e la lista seguente)
sono sempre disponibili per un richiamo locale oppure per essere trasferiti.
I valori di misura possono essere trasmessi tramite interfacce a un'unità centrale di
controllo e memorizzazione.
2.49.3.1 Descrizione delle funzioni
Indicazione di
valori di misura
I valori di misura di esercizio della tabella 2-19 possono essere letti come valori secondari, valori primari e valori percentuali Il presupposto per una corretta visualizzazione dei valori primari e percentuali è la corretta immissione delle grandezze nominali
dei trasformatori e dei mezzi di esercizio nonché dei rapporti di trasformazione dei
trasformatori amperometrici e voltmetrici, conformemente ai paragrafi 2.5 e 2.7. La
tabella 2-19 riporta le formule della conversione di valori secondari in valori primari e
percentuali.
A seconda del codice di ordinazione, del collegamento del dispositivo e delle funzioni
di protezione programmate, è disponibile solo una parte dei valori di esercizio elencati
7UM62 Manuale
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341
2 Funzioni
nella seguente tabella. La tensione omopolare U0 è ricavata dalle tensioni fase-terra:
A questo scopo, i tre ingressi di tensione fase-terra devono essere collegati all'apparecchio.
Tabella 2-19
Valori di
misura
Formule di conversione tra valori di esercizio secondari, primari e percentuali
secondari
IL1 S2,
IL2 S2,
IL3 S2,
I1 S2,
I2 S2,
3I0 S2
Isec S2
IL1 S1,
IL2 S1,
IL3 S1,
Isec S1
primari
%
Protezione differenziale generatore/motore:
Protezione differenziale trasformatore trifase:
IEE1
IEE1 sec
FACTOR IEE1 • IEE1 sec.
IEE2
IEE2 sec.
FACTOR IEE2 • IEE21 sec.
IEEB
IEE1 sec
oppure
oppure
oppure
IEE2 sec
UL1E,
UL2E,
UL3E,
U0 U1, U2
UL-E sec.
UL1-L2,
UL2-L3,
UL3-L1
ULLsec.
UE
misurato:
misurato:
UE sec.
FACTOR UE • UE sec.
calcolato:
calcolato:
UE sec.= U0 •√3
342
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2.49 Funzioni supplementari
Valori di
misura
secondari
primari
%
UW
UW sec
P, Q, S
Psec
Qsec
Ssec
Angolo
PHI
ϕ
ϕ
nessuna visualizzazione dei valori di misura in perc.
Fattore di
potenza
cos ϕ
cos ϕ
cos ϕ • 100
Frequenza f
FACTOR UE • UW sec
f
U/f
R, X
Rsec S2
Xsec S2
UE3.H
misurato:
UE3.H,sec
nessuna visualizzazione dei valori di misura in perc.
misurato:
calcolato:
calcolato:
UE3.H,sec= U0•√3
Ucontinua/Ico Ucontinua in Vntinua (Convertitore di
misura 1) I
continua in mA-
nessun valore primario
Uerr (Con- Uerr.
vertitore di
misura 3)
nessun valore primario
Con i seguenti parametri dai dati impianto 1:
Parametro
Unom PRIMARY
7UM62 Manuale
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Indirizzo
221
Parametro
FACTOR IEE1
Indirizzo
205
Unom SECONDARY
222
FACTOR IEE2
213
IN-PRI I-SIDE1
202
FACTOR UE
224
IN-SEC I-SIDE1
203
UN GEN/MOTOR
251
IN-PRI I-SIDE2
211
SN GEN/MOTOR
252
IN-SEC I-SIDE2
212
Uph / Udelta
225
UN-PRI SIDE 1
241
SN TRANSFORMER
249
343
2 Funzioni
I valori di misura vengono inoltre calcolati dalle funzioni di protezione e vengono messi
a disposizione:
Valori di misura
della protezione di
guasto a terra
rotore (R. fn)
Valori secondari messi a disposizione: Tensione omopolare a frequenza di rete URE (=
UE), corrente di terra IRE (= Iee1) e resistenza rotorica Rterra, resistenza ohmica totale
Rtot, reattanza efficace totale Xtot e angolo di fase ϕZtot della resistenza totale della protezione di guasto a terra rotore.
Valori di misura
della protezione di
guasto a terra
statore (1-3 Hz)
Frequenza e ampiezza del generatore (1–3 Hz) (7XT71) fgen, Ugen, corrente nel circuito rotorico Igen, carico con inversione di polarità QC ue della resistenza rotorica ohmica
Rterra.
Valori di misura
della protezione di
guasto a terra
statore (20 Hz)
Tensione e corrente del circuito statorico USES e ISES, le resistenze statoriche ohmiche
determinate Rses e Rsesp (primarie) e dell'angolo di fase ϕ SES tra 20 Hz corrente a
20 Hz e tensione.
Definizione della
misurazione della
potenza
Il 7UM62 utilizza il metodo convenzionale di seguito descritto. La potenza fornita è
positiva.
Figura 2-141
Convenzione per la definizione del senso di conteggio positivo
La seguente tabella mostra i campi di lavoro in macchine sincrone e asincrone. Il parametro 1108 ACTIVE POWER è regolato, in questo caso, su Generator. Alla voce
„caso normale“ è rappresentata la potenza visualizzata in condizioni normali di esercizio: + indica una potenza visualizzata positivamente nel dispositivo, – indica una
potenza negativa.
Tabella 2-20
Campo di lavoro delle macchine sincrone e asincrone
Generatore sincrono
344
Motore sincrono
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2.49 Funzioni supplementari
Generatore asincrono
Motore asincrono
Dalla tabella è evidente che i campi di lavoro tra funzionamento del generatore e del
motore sono simmetrici rispetto all'asse della potenza reattiva. I valori di misura della
potenza si deducono dallo schema riportato sopra.
Se, ad es., dev'essere utilizzata per un motore sincrono la funzione di supervisione
della protezione di ritorno di energia, il parametro 1108 ACTIVE POWER dev'essere
impostato su Motor. In questo modo la potenza attiva effettiva (in base alla suddetta
definizione) viene moltiplicata per - 1 Ciò significa che il diagramma di potenza è speculare rispetto all'asse della potenza reattiva e che l'interpretazione della potenza attiva
cambia. Questo va tenuto in considerazione per la valutazione dei conteggi di energia.
Per ottenere valori di potenza positivi, ad es, in un motore asincrono, bisogna invertire
il senso della corrente nel trasformatore amperometrico (ad es. parametro 201
STRPNT->OBJ S1). In questo caso, il parametro di impostazione 1108 ACTIVE
POWER mantiene la preimpostazione su Generator. Ciò significa che la messa a
terra dei trasformatori amperometrici da immettere nel dispositivo è opposta rispetto
alla messa a terra effettiva. In questo modo si ottengono situazioni comparabili allo
schema equivalente dell'"utente".
2.49.3.2 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
MV
Spiegazione
605
I1 =
I1 (Sequenza Positiva)
606
I2 =
MV
I2 (Sequenza Negativa)
621
UL1E=
MV
U L1-E
622
UL2E=
MV
U L2-E
623
UL3E=
MV
U L3-E
624
UL12=
MV
U L12
625
UL23=
MV
U L23
626
UL31=
MV
U L31
627
UE =
MV
Tensione residua UE
629
U1 =
MV
U1 (Sequenza Positiva)
630
U2 =
MV
U2 (Sequenza Negativa)
641
P =
MV
P (potenza attiva)
642
Q =
MV
Q (potenza reattiva)
644
Freq=
MV
Frequenza
645
S =
MV
S (Potenza Apparente)
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345
2 Funzioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
650
UE3h =
MV
UE 3a Armonica
662
I DC =
MV
Corrente Continua
669
U20=
MV
SEF 100%: tensione circ. statorico 20 Hz
670
I20=
MV
SEF 100%: corrente circ. statorico 20 Hz
693
Rtot =
MV
Terra Rot. (R,fn): Resist.Tot. (R totale)
696
Xtot =
MV
Terra Rot. (R,fn):Reatt.Tot.(X totale)
697
ϕ Ztot=
MV
Terra Rot. (R,fn):Angolo fase di Z tot.
700
Re =
MV
Terra Rot. (R,fn):Resist.Guasto(R Terra)
721
IL1S1=
MV
Misura Operat. Corrente L1 Lato 1(%) è:
722
IL2S1=
MV
Misura Operat. Corrente L2 Lato 1(%) è:
723
IL3S1=
MV
Misura Operat. Corrente L3 Lato 1(%) è:
724
IL1S2=
MV
Misura Operat. Corrente L1 Lato 2(%) è:
725
IL2S2=
MV
Misura Operat. Corrente L2 Lato 2(%) è:
726
IL3S2=
MV
Misura Operat. Corrente L3 Lato 2(%) è:
755
fgen =
MV
Terra Rot.(1-3Hz):Freq. gen.Onda Quadra
757
Ugen =
MV
Terra Rot.(1-3Hz):Tens.gen.Onda Quadra
758
Imeas. =
MV
Terra Rot.(1-3Hz):Corr.mis.Circui.Rotore
759
Qc =
MV
Terra Rot.(1-3Hz):Carico a Pol. Inv.(Qc)
760
RSEFp=
MV
Terra Stat.100%:Resist.Terra Stat.Prim.
761
R earth=
MV
Terra Rot.(1-3Hz):Resist. di Gua.(R Ter)
762
U SEF=
MV
Terra Stat.100%:Tens.per Circuito Stat.
763
I SEF=
MV
Terra Stat.100%:Corr.di Ter. Circ.Stat.
764
R SEF=
MV
Terra Stat.100%:Resist. di Terra Stat.
765
U/f =
MV
(U/Un) / (f/fn)
769
U I/T =
MV
Tensione residua U Interturn
827
IEE-B=
MV
Corrente sensibile IEE-B
828
IEE1=
MV
Corrente di Terra sensibile 1
829
IEE2=
MV
Corrente di Terra sensibile 2
831
3I0 =
MV
3I0 (sequenza zero)
832
U0 =
MV
U0 (sequenza zero)
894
U DC =
MV
Tensione Corrente Continua
896
U RE =
MV
Terra Rot.(R,fn):Tens. inserita (U RE)
897
I RE =
MV
Terra Rot.(R,fn):Corr.nel Circui. (I RE)
901
PF =
MV
Fattore di potenza
902
PHI=
MV
Angolo di Potenza
903
R=
MV
Resistenza
904
X=
MV
Reattanza
909
Uexcit.=
MV
Tensione d'eccitazione
995
ϕ SEF=
MV
Terra Stat.100%:Angolo Fase Circ.Stat.
996
Td1=
MV
Transduttore 1
997
Td2=
MV
Transduttore 2
998
Td3=
MV
Transduttore 3
7740
ϕIL1S1=
MV
Angolo di Fase in Fase IL1 Lato 1
7741
ϕIL2S1=
MV
Angolo di Fase in Fase IL2 Lato 1
7749
ϕIL3S1=
MV
Angolo di Fase in Fase IL3 Lato 1
7750
ϕIL1S2=
MV
Angolo di Fase in Fase IL1 Lato 2
346
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2.49 Funzioni supplementari
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
7759
ϕIL2S2=
MV
Angolo di Fase in Fase IL2 Lato 2
7760
ϕIL3S2=
MV
Angolo di Fase in Fase IL3 Lato 2
2.49.4 Misurazione Termica
2.49.4.1 Descrizione
Di seguito vengono elencati i valori di misura termici:
• ΘS/ΘSOFF: Valore di misura della protezione di sovraccarico dell'avvolgimento statorico % rispetto alla sovratemperatura di scatto
• ΘS/ΘSOFFL1: Valore di misura unificato della protezione di sovraccarico dell'avvolgimento statorico per fase L1
• ΘS/ΘSOFFL2: Valore di misura unificato della protezione di sovraccarico dell'avvolgimento statorico per fase L2
• ΘS/ΘSOFFL3: Valore di misura unificato della protezione di sovraccarico dell'avvolgimento statorico per fase L3
• ΘL/ΘLmax: Temperatura unificata del rotore in % rispetto alla sovratemperatura di
scatto
• Trim.: Tempo fino a un nuovo riavviamento ammissibile,
• Iinv th.: Sovratemperatura del rotore causata dalla componente inversa delle correnti, in % rispetto alla sovratemperatura di scatto,
• U/f th.: Sovratemperatura provocata da una sovraeccitazione, in % rispetto alla
sovratemperatura di scatto,
• Temp.refrig.: Temperatura refrigerante
• Θ RTD 1 - Θ RTD 12: Temperatura sensori 1 - 12
2.49.4.2 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
660
T Rem.=
MV
Tempo Restante per posiz. ON
661
Θ REST. =
MV
Soglia di inibizione Riavvio
766
U/f th. =
MV
Temperatura calcolata (U/f)
801
Θ/Θtrip =
MV
Aumento temperatura per Allarme e Scatto
802
Θ/ΘtripL1=
MV
Aumento temperatura per fase L1
803
Θ/ΘtripL2=
MV
Aumento temperatura per fase L2
804
Θ/ΘtripL3=
MV
Aumento temperatura per fase L3
805
ΘR/ΘRmax =
MV
Temperatura del Rotore
910
ThermRep.=
MV
Temp. Rotore calcolata (carico squil.)
911
AMB.TEMP =
MV
Temperatura media di raffreddamento
1068
Θ RTD 1 =
MV
Temperatura del RTD1
1069
Θ RTD 2 =
MV
Temperatura del RTD2
1070
Θ RTD 3 =
MV
Temperatura del RTD3
1071
Θ RTD 4 =
MV
Temperatura del RTD4
1072
Θ RTD 5 =
MV
Temperatura del RTD5
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347
2 Funzioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
1073
Θ RTD 6 =
MV
Temperatura del RTD6
1074
Θ RTD 7 =
MV
Temperatura del RTD7
1075
Θ RTD 8 =
MV
Temperatura del RTD8
1076
Θ RTD 9 =
MV
Temperatura del RTD9
1077
Θ RTD10 =
MV
Temperatura del RTD10
1078
Θ RTD11 =
MV
Temperatura del RTD11
1079
Θ RTD12 =
MV
Temperatura del RTD12
2.49.5 Misura Differenziale e Stabilizzante
Correnti differenziali e di stabilizzazione IDiff L1, IDiff L2, IDiff L3, IStab L1, IStab L2, IStab L3, I0Diff,
I0Stab, 3I0-1, 3I0-2 in percentuale rispetto alla corrente nominale dell'oggetto protetto.
2.49.5.1 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
7742
IDiffL1=
MV
IDiffL1 (in I/InO)
7743
IDiffL2=
MV
IDiffL2 (in I/InO)
7744
IDiffL3=
MV
IDiffL3 (in I/InO)
7745
IRestL1=
MV
IStabL1 (in I/InO)
7746
IRestL2=
MV
IStabL2 (in I/InO)
7747
IRestL3=
MV
IStabL3 (in I/InO)
30654
I0-Diff=
MV
I0-Diff T.Rist. (I/In oggetto [%])
30655
I0-Rest=
MV
I0-Stab T.Rist. (I/In oggetto [%])
30659
3I0-1 =
MV
3I0-1 T.Rist. (I/In oggetto [%])
30660
3I0-2 =
MV
3I0-2 T.Rist. (I/In oggetto [%])
2.49.6 Valori di misura minimi/massimi
Valori minimi e massimi delle componenti dirette I1 e U1, della potenza attiva P e della
potenza reattiva Q in valori primari, della frequenza f e della componente della terza
armonica nella tensione di spostamento in valori secondari U3.H, con indicazione di
data e ora dell'ultimo aggiornamento. I valori min/max possono essere resettati mediante ingressi binari e tramite il tasto F4 (preconfigurazione di fabbrica).
Valori min/max: solo nel tipo 7UM62**_*****_3***
2.49.6.1 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
IntSP_Ev
Spiegazione
-
ResMinMax
Reset contatore min.max.
394
>UE3h MiMa Res.
SP
>UE 3a Arm.MIN/MAX Reset Buffer
396
>I1 MiMaReset
SP
>I1 MIN/MAX Buffer Reset
399
>U1 MiMa Reset
SP
>U1 MIN/MAX Buffer Reset
400
>P MiMa Reset
SP
>P MIN/MAX Buffer Reset
348
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2.49 Funzioni supplementari
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
402
>Q MiMa Reset
SP
>Q MIN/MAX Buffer Reset
407
>Frq MiMa Reset
SP
>Frequenza MIN/MAX Reset Buffer
639
UE3h min=
MVT
UE Min. Tensione 3a Armonica
640
UE3h max=
MVT
UE Max. Tensione 3a Armonica
857
I1 Min=
MVT
Sequenza positiva minima
858
I1 Max=
MVT
Sequenza positiva massima
874
U1 Min =
MVT
U1 Minima tensione (sequenza positiva)
875
U1 Max =
MVT
U1 Massima tensione (sequenza positiva)
876
PMin=
MVT
Minima Potenza Attiva
877
PMax=
MVT
Massima Potenza Attiva
878
QMin=
MVT
Minima Potenza Reattiva
879
QMax=
MVT
Massima Potenza reattiva
882
fMin=
MVT
Minima frequenza
883
fMax=
MVT
Massima frequenza
2.49.7 Conteggi di Energia
Wp, Wq, conteggio dell'energia attiva/reattiva in chilo, mega o giga wattora primario e
in kVARh, MVARh oppure GVARh primaria, separata in base al consumo (+) e alla fornitura (–), ovvero capacitiva e induttiva.
Il calcolo dei valori di misura di esercizio viene effettuato anche durante un guasto.
L'aggiornamento dei valori ha luogo con una frequenza di ≥ 0,3 s e ≤ 1 s.
Conteggio dell'energia: solo nel tipo 7UM62**_*****_3***
2.49.7.1 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
Meter res
IntSP_Ev
Reset metro
888
Wp(puls)
PMV
Energia impulsiva Wp (attiva)
889
Wq(puls)
PMV
Energia impulsiva Wq (reattiva)
916
WpΔ=
-
Incremento di energia attiva
917
WqΔ=
-
Incremento di energia reattiva
924
WpForward
MVMV
Wp avanti
925
WqForward
MVMV
Wq avanti
928
WpReverse
MVMV
Wp indietro
929
WqReverse
MVMV
Wq indietro
2.49.8 Valori di soglia per misure
SIPROTEC 4 7UM62 permette di definire valori di soglia applicabili alle grandezze di
misura e di conteggio significative. Il passaggio al di sopra o al di sotto di una soglia
provoca l'emissione di un allarme che viene visualizzato come segnalazione di esercizio. Come tutte le segnalazioni di esercizio, le soglie possono essere associate a
LED e/o a relé di uscita e trasmesse mediante interfacce. Contrariamente alle vere
funzioni di protezione (quali protezione di massima corrente e protezione di sovracca-
7UM62 Manuale
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349
2 Funzioni
rico), questo programma di supervisione ha una minore priorità e può non reagire a
cambiamenti rapidi delle grandezze di misura in caso di guasto con attivazione di funzioni di protezione. Inoltre, poiché un messaggio viene emesso solo quando una
soglia è stata più volte superata, le supervisioni non possono reagire immediatamente
prima di uno scatto della protezione.
Nel 7UM62 è prevista, allo stato di fornitura, solo la soglia della supervisione di
massima corrente IL<. La definizione di ulteriori valori di soglia è possibile se per le
rispettive grandezze di misura e di conteggio è stata eseguita la programmazione
tramite CFC (cfr. SIPROTEC 4 Descrizione del sistema /1/).
L'impostazione dei valori di soglia viene effettuata nel menù VALORI DI MISURA al
sottomenù DEFIN. SOGLIA, sovrascrivendo i valori preimpostati.
In caso di superamento del valore limite della corrente di fase „IL<“, viene emessa
la segnalazione „SP. I<“ (N. 284).
2.49.8.1 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
IL<
LV
IL< Minima Corrente
284
SP. I<
OUT
Set Point allarme I min
2.49.9 Valori di soglia per statistiche
L'apparecchio SIPROTEC 4 7UM62 permette di definire valori di soglia applicabili alle
grandezze di statistica significative. Il passaggio al di sopra o al di sotto di una soglia
provoca l'emissione di un allarme che viene visualizzato come segnalazione di esercizio.
In caso di superamento verso l'alto del valore di soglia „OpHour>“ viene emessa la
segnalazione „SP. Op Hours>“ (No. 272).
2.49.9.1 Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
OpHour>
LV
Operating hours greater than
272
SP. Op Hours>
OUT
Set Point Operating Hours
2.49.10 Registrazioni Oscilloperturbografiche
La protezione multifunzionale 7UM62 dispone di una memoria oscilloperturbografica
dei guasti, che registra i valori istantanei e i valori effettivi di diverse grandezze di
misura e li archivia in un registro a scorrimento.
2.49.10.1Descrizione delle funzioni
Funzionamento
350
I valori istantanei delle grandezze di misura
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2.49 Funzioni supplementari
iL1 S1, iL2 S1, iL3 S1, iEE1, iL1 S2, iL2 S2, iL3 S2, iEE2 e uL1, uL2, uL3, uE, IDiff-L1, IDiff-L2, IDiff-L3, IStabL1, IStab-L2, IStab-L3 (riferiti alla corrente nominale dell'oggetto) e u= e i= dei tre convertitoru du misura
vengono campionati su una griglia di 1,25 ms (a 50 Hz) e archiviati in un registro a
scorrimento (16 valori campionati per periodo). In caso di guasto, i dati vengono memorizzati per un periodo di tempo impostabile, ma al massimo per una durata di 5 secondi.
I valori effettvi delle grandezze di misura
I1, I2, Iee2, Iee1, U1, UE, P, Q, ϕ, f–fN, R e X
possono essere archiviati in un registro a scorrimento, in una griglia di un valore di
misura per periodo. R e X rappresentano in questo caso le impedenze dirette. In caso
di guasto, i dati vengono memorizzati per un periodo di tempo impostabile, ma al
massimo per una durata di 80 secondi.
In questo campo possono essere memorizzati fino a 8 guasti. La memoria dei dati di
guasto si aggiorna automaticamente ogni qualvolta si verifica un nuovo guasto e non
è pertanto necessaria alcuna convalida. Le registrazioni oscilloperturbografiche
possono essere startate automaticamente con l'avviamento della protezione oppure
anche mediante ingresso binario, tramite l'interfaccia utente integrata oppure dall'interfaccia seriale.
Attraverso le interfacce, i dati possono essere richiamati su un personal computer ed
elaborati mediante il programma di gestione dei dati di protezione DIGSI e il programma grafico SIGRA. Quest'ultimo elabora graficamente i dati registrati durante un
guasto e calcola dai valori di misura derivati ulteriori grandezze, quali impedenze e
valori effettivi. Le correnti e le tensioni possono essere rappresentate, a scelta, come
grandezze primarie o secondarie. Inoltre, i segnali vengono rappresentati sotto forma
di tracce binarie, per es. „Avviamento“ e „Scatto“.
Se la protezione dispone di un'interfaccia di sistema seriale, i dati di guasto possono
essere richiamati da un'unità centrale (ad es. SICAM). L'analisi dei dati viene effettuata nell'unità centrale con l'ausilio di programmi idonei. Le correnti e le tensioni
vengono riferite al loro valore massimo e vengono unificate sul valore nominale e preparate per la rappresentazione grafica. Inoltre, i segnali vengono rappresentati sotto
forma di tracce binarie, per es. „Avviamento“ e „Scatto“.
La trasmissione ad un'unità centrale può essere eseguita automaticamente, in particolare dopo ogni avviamento della protezione oppure dopo uno scatto.
2.49.10.2Indicazioni per l'impostazione
Memorizzazione dei
valori di guasto
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La memorizzazione dei valori di guasto può essere eseguita solo se questa funzione
è stata programmata all'indirizzo 104 FAULT VALUE = Instant. values oppure
RMS values. Gli altri parametri relativi a questa funzione sono disponibili nel sottomenù REGISTRAZIONI OSCILLOPERTURBOGRAFICHE del menù PARAMETRI. Per la memorizzazione dei dati di guasto viene effettuata una distinzione fra
l'istante di riferimento e il criterio di memorizzazione (indirizzo 401 WAVEFORMTRIGGER). Normalmente il punto di riferimento è l'avviamento del dispositivo, ovvero l'avviamento di una qualsiasi funzione di protezione viene associato all'istante 0. Come
criterio di memorizzazione può essere assunto ugualmente l'avviamento dell'unità
(Save w. Pickup) oppure lo scatto della protezione (Save w. TRIP). Lo scatto
della protezione (Start w. TRIP) può anche essere adottato come istante di riferimento; in questo caso lo scatto della protezione dovrà essere adottato anche come
criterio di memorizzazione.
351
2 Funzioni
L'entità di una memorizzazione dei valori di guasto viene definita nella protezione
macchine dal guasto complessivo. Un guasto ha inizio con l'avviamento da parte di
una qualsiasi funzione di protezione e termina con la ricaduta dell'ultimo avviamento
di una di queste funzioni.
Il tempo effettivo di memorizzazione comincia con il tempo totale PRE. TRIG. TIME
(indirizzo 404) prima del punto di riferimento e termina allo scadere di un tempo successivo al guasto POST REC. TIME (indirizzo 405) in seguito alla scomparsa del criterio di memorizzazione. Il tempo di memorizzazione massimo per ogni registrazione
oscillografica MAX. LENGTH viene impostato nell'indirizzo 403. L'impostazione si
basa sul criterio di memorizzazione, sul tempo di ritardo delle funzioni di protezione e
sul numero di guasti da registrare. Per le registrazioni oscillografiche dei guasti sono
disponibili massimo 5 secondi per la registrazione di valori istantanei e massimo 80
secondi per la memorizzazione dei valori effettivi (cfr. anche indirizzo 104). In questo
tempo vengono registrati fino a 8 guasti.
Nota:In caso di memorizzazione di valori istantanei i tempi relativi ai parametri
403 - 406 sono prolungati del fattore 16.
La memorizzazione dei dati di guasto può essere attivata anche mediante ingresso
binario oppure mediante l'interfaccia di comando collegata a un PC. La registrazione
è dinamica. L'indirizzo 406 BinIn CAPT.TIME determina la lunghezza della registrazione grafica dei guasti (fino al valore massimo MAX. LENGTH, indirizzo 403). A
ciò occorre aggiungere i tempi di anticipo e di ritardo. In caso di impostazione del
tempo per l'ingresso binario su ∞, la memorizzazione continuerà per tutto il tempo in
cui l'ingresso binario risulterà eccitato (staticamente), ma al massimo per il tempo
MAX. LENGTH (indirizzo 403).
2.49.10.3Tabella parametri
Ind.
Parametri
Possibilità di impostazione
Preimpostazione
Spiegazione
401
WAVEFORMTRIGGE
R
Save w. Pickup
Save w. TRIP
Start w. TRIP
Save w. Pickup
Registrazione Oscilloperturbografia
403
MAX. LENGTH
0.30 .. 5.00 sec
1.00 sec
Lunghezza max registrazione oscillo.
404
PRE. TRIG. TIME
0.05 .. 4.00 sec
0.20 sec
Tempo di registrazione prima del
guasto
405
POST REC. TIME
0.05 .. 0.50 sec
0.10 sec
Tempo di registrazione dopo fine
guasto
406
BinIn CAPT.TIME
0.10 .. 5.00 sec; ∞
0.50 sec
Tempo di registrazione da ingr
binario
2.49.10.4Informazioni
N°
Informazione
Tipo di inf.
Spiegazione
-
FltRecSta
IntSP
Avvio registrazione guasto
4
>Trig.Wave.Cap.
SP
>Avvio registrazione oscilloperturbograf.
203
Wave. deleted
OUT_Ev
Dati oscilloperturbografici cancellati
30053
Fault rec. run.
OUT
Registrazione guasto in corso
352
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2.49 Funzioni supplementari
2.49.11 Gestione della data e dell'ora
La funzione integrata di gestione della data e dell'ora consente di associare una data
e un'ora agli eventi, ad es. nelle segnalazioni di esercizio e di guasto o nelle liste dei
valori minimi e massimi.
2.49.11.1 Descrizione del funzionamento
Funzionamento
L'ora può essere influenzata da
• orologio interno RTC (Real Time Clock),
• fonti di sincronizzazione esterne (ad es. DCF 77, IRIG B, SyncBox, IEC 60870–5–
103)
• impulsi esterni per minuto comunicati mediante ingresso binario.
Nota
L'orologio interno RTC viene preimpostato in fabbrica come fonte di sincronizzazione,
indipendentemente dalla presenza di un'interfaccia di sistema nel dispositivo. Se la
sincronizzazione oraria deve essere eseguita da una fonte esterna, quest'ultima
dev'essere selezionata.
Il procedimento relativo alla conversione della fonte di sincronizzazione è spiegato
dettagliatamente nella descrizione del sistema SIPROTEC 4.
Sono disponibili i seguenti modi operativi:
Nr.
Modo operativo
Spiegazioni
1
Interno
Sincronizzazione interna mediate RTC (preimpostazione)
2
IEC 60870-5-103
Sincronizzazione esterna mediante interfaccia di
sistema (IEC 60870–5–103)
3
PROFIBUS DP
Sincronizzazione esterna mediante interfaccia
PROFIBUS
4
Segnale orario IRIG B
Sincronizzazione esterna mediante IRIG B
(formato telegramma IRIG-B000)
5
Segnale orario DCF77
Sincronizzazione esterna mediante segnale orario
DCF 77
6
Segnale orario Box di sincr. Sincronizzazione esterna mediante segnale orario
Box di sincr. SIMEAS
7
Impulso mediante ingresso Sincronizzazione esterna con impulso mediante inbinario
gresso binario
8
Bus di campo (DNP,
Modbus)
Sincronizzazione esterna mediante bus di campo
9
NTP (IEC 61850)
Sincronizzazione esterna mediante interfaccia di
sistema (IEC 61850)
Per l'indicazione della data si può preimpostare il formato europeo (GG.MM.AAAA)
oppure quello americano (MM/GG/AAAA)
La batteria tampone interna, per essere preservata, si mette automaticamente fuori
servizio dopo alcune ore senza tensione ausiliaria.
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353
2 Funzioni
2.49.12 Strumenti di messa in servizio
È possibile influenzare le informazioni generate da un dispositivo e trasmesse a
un'unità centrale di comando o di memorizzazione nel corso del funzionamento di
prova oppure durante la messa in servizio. Per la prova dell'interfaccia di sistema e
degli ingressi e uscite binarie è disponibile una serie di strumenti.
Casi applicativi
• Funzionamento di prova
• Messa in servizio
Premesse
Devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- Il dispositivo deve disporre di un'interfaccia.
- Il dispositivo dev'essere collegato a una unità di comando.
2.49.12.1Azione sulle informazioni trasmesse tramite interfaccia di sistema durante un funzionamento
di prova
Se il dispositivo è collegato a un'unità centrale di comando o di memorizzazione, è
possibile agire sulle informazioni che vengono trasmesse all'unità di comando.
Alcuni dei protocolli supportati permettono di specificare con la nota "Modo test" che
l'insieme delle segnalazioni e delle misure trasmesse all'unità di controllo sono generate nell'ambito delle prove sul posto della protezione. Questa annotazione indica
quindi che non si tratta di segnalazioni di guasti reali. Durante la prova è anche possibile inibire la trasmissione di tutte le segnalazioni mediante l'interfaccia di sistema
("Blocco di trasmissione").
Tale commutazione può essere eseguita per mezzo di ingressi binari, dal comando sul
lato frontale del dispositivo oppure tramite l'interfaccia operatore o di servizio collegata
a un PC.
Le procedure per l'attivazione e la disattivazione del modo test e del blocco di trasmissione sono descritte dettagliatamente nella descrizione del sistema SIPROTEC 4.
2.49.12.2Test dell'interfaccia di sistema
Se il dispositivo dispone di un'interfaccia di sistema che viene utilizzata per la comunicazione con una centrale di controllo, è possibile verificare direttamente la trasmissione delle segnalazioni utilizzando il programma di elaborazione DIGSI.
A questo proposito, vengono visualizzati in una finestra di dialogo i testi di tutte le segnalazioni parametrizzate nella matrice dell'interfaccia di sistema. In un'ulteriore
colonna della finestra di dialogo si può stabilire un valore per tutte le segnalazioni che
si vogliono controllare (ad es. segnalazione viene generata/segnalazione scompare)
e generare così un messaggio in seguito all'immissione della password N. 6 (per
menù di test dell'hardware). Il messaggio corrispondente viene generato e può essere
letto sia nelle segnalazioni di esercizio dell'apparecchio SIPROTEC 4, sia nella centrale di comando dell'impianto.
Il procedimento è descritto dettagliatamente nel capitolo "Montaggio e messa in
servizio".
354
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2.49 Funzioni supplementari
2.49.12.3Controllo degli stati di commutazione di ingressi e uscite binarie
Gli ingressi binari, i relè di uscita e i LED del dispositivo SIPROTEC 4 possono essere
controllati singolarmente mediante il DIGSI. In tal modo è possibile controllare, ad es.
durante la fase di messa in servizio, il corretto cablaggio dell'impianto.
In una finestra di dialogo sono rappresentati tutti gli ingressi e le uscite binari presenti
nell'apparecchio così come i LED con il loro stato attuale. Viene inoltre indicato quali
comandi o segnalazioni sono parametrizzati sulla rispettiva componente hardware. In
un'ulteriore colonna della finestra di dialogo, previa immissione della password N. 6
(per menù di test hardware) è possibile forzare l'informazione nello stato opposto.
Ogni singolo relè di uscita, ad esempio, può essere eccitato per eseguire il controllo
del cablaggio tra dispositivo di protezione e impianto, senza dover generare i messaggi associati al relè in questione.
Il procedimento è descritto dettagliatamente nel capitolo "Montaggio e messa in
servizio".
2.49.12.4Generazione di una registrazione delle misure di test
Per verificare la stabilità della protezione anche in presenza di processi transitori,
possono essere eseguite prove di inserzione durante la messa in servizio. Il comportamento della protezione viene successivamente analizzato a partire dalle informazioni raccolte nelle registrazioni delle misure eseguite durante i test.
ltre alla possibilità di registrazione dei valori di guasto mediante avviamento della protezione, l'apparecchio 7UM62 consente di memorizzare anche i valori di misura mediante il programma di comando DIGSI, attraverso le interfacce seriali e gli ingressi
binari. In quest'ultimo caso, l'informazione „>Trig.Wave.Cap.“ deve essere stata
parametrizzata su un ingresso binario. Il trigger della registrazione ha luogo quindi, ad
es., mediante ingresso binario con l'inserzione dell'oggetto prottetto.
Tali registrazioni delle misure di test avviate dall'esterno (ovvero senza avviamento
della protezione), vengono trattate dal dispositivo come normali registrazioni di valori
di guasto, vale a dire che per ogni registrazione viene aperto un protocollo di guasto
con numero proprio per assicurare una corretta assegnazione. Tali registrazioni non
vengono elencate nella memoria tampone delle segnalazioni di guasto sul display
perché non rappresentano un guasto della rete.
Il procedimento è descritto dettagliatamente nel capitolo "Montaggio e messa in
servizio".
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355
2 Funzioni
2.50
Elaborazione dei comandi
Nell'apparecchio SIPROTEC 4 7UM62 è integrata una funzione di elaborazione dei
comandi che permette di comandare l'interruttore e altri organi di manovra dell'impianto.
I comandi possono provenire da quattro fonti:
• comando sul posto tramite pannello integrato nel dispositivo
• comando tramite DIGSI
• comando a distanza tramite unità centrale (ad es. SICAM)
• funzione automatica (ad es. mediante ingresso binario)
Vengono supportati impianti di distribuzione a sbarra semplice e multipla. Il numero
degli organi di manovra da controllare è limitato solo dal numero di ingressi e uscite
binarie disponibili. Si consiglia pertanto l'impiego della variante 7UM622. Il dispositvo
offre un alto livello di sicurezza relativamente a manovre intempestive grazie a controlli di interblocco e può interagire con una vasta gamma di apparecchiature elettriche
e con diversi modi operativi.
2.50.1 Elaborazione dei comandi
Il controllo di organi di manovra può essere effettuato dall'apposito pannello operatore, tramite l'interfaccia operativa, per mezzo di un personal computer e tramite l'interfaccia seriale e un collegamento all'unità centrale per impianti di distribuzione.
Il numero degli organi di manovra da controllare è limitato al numero di ingressi e
uscite binari disponibili.
2.50.1.1 Descrizione
Comando
mediante pannello
operatore integrato
I tasti di navigazione c, d, >, < permettono di accedere al menù di comando e di selezionare qui l'organo di manovra da comandare. Dopo aver digitato una password, si
apre una nuova finestra dove vengono offerte le diverse possibilità (ad es. ON, OFF,
Annulla) che possono essere selezionate mediante i tasti d e c. Segue quindi una
richiesta di conferma. Solo se quest'ultima viene confermata mediante il tasto ENTER,
la manovra avrà luogo. Se questa conferma non viene data entro un minuto, l'operazione viene interrotta. L'annullamento manuale è possibile prima della conferma del
comando oppure durante la selezione dell'interruttore, mediante il tasto ESC.
Se il comando di manovra viene rifiutato perché una della condizioni di interblocco non
è soddisfatta, viene visualizzato sul display il motivo del rifiuto (cfr. anche Descrizione
del sistema SIPROTEC 4). Questa segnalazione dev'essere confermata con ENTER
prima di eseguire un nuovo comando.
Comando tramite
DIGSI
Il controllo di apparecchi di manovra può essere effettuato tramite l'interfaccia operatore con un personal computer per mezzo del programma di comando DIGSI. La procedura è riportata nella Descrizione del sistema SIPROTEC 4 (controllo impianti).
Comando tramite
interfaccia di
sistema
Il comando di apparecchi di manovra può essere effettuato tramite l'interfaccia seriale
di sistema e un collegamento all'unità centrale per impianti di distribuzione. A questo
scopo è necessario che la periferia necessaria esista fisicamente sia nell'apparecchio
356
7UM62 Manuale
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2.50 Elaborazione dei comandi
sia nell'impianto. Inoltre, devono essere effettuate determinate impostazioni per l'interfaccia seriale (cfr. Descrizione del sistema SIPROTEC 4).
2.50.2 Tipi di comando
L'apparecchio supporta i seguenti tipi di comando:
2.50.2.1 Descrizione
Comandi di
controllo
Questi comprendono tutti i comandi che agiscono direttamente sugli organi di
manovra dell'impianto e provocano una modifica di stato del processo:
• comandi di commutazione di interruttori (non sincronizzati), sezionatori e dispersori,
• comandi a gradini, ad es. per aumentare oppure diminuire gradino di regolazione
dei trasformatori
• comandi di posizionamento con tempo parametrizzabile, ad es. per la regolazione
di bobine di Petersen)
Comandi interni
all'apparecchio
Questi comandi non agiscono direttamente sulle uscite binarie. Essi servono a lanciare una funzione interna, a comunicare oppure a confermare un cambiamento di stato
• Comandi di "adattamento" che permettono di fissare lo stato di oggetti accoppiati al
processo, quali segnalazioni e stati di commutazione, ad es., in caso di mancanza
di accoppiamento del processo. Un cambio di stato viene indicato nello stato dell'informazione e può essere visualizzato.
• Comandi di controllo flag (per l'"impostazione") che permettono di fissare lo stato di
oggetti interni, ad es., di cancellare / reinizializzare il livello di commutazione (remoto/locale), le commutazioni di parametri, i blocchi di trasmissione e i valori di conteggio.
• Comandi di conferma e resettaggio per il set/reset di memorie interne oppure di
dati.
• Comandi di stato di informazione per fissare/eliminare l'informazione supplementare "Stato di informazione" di oggetti di processo quali:
– Indicazione dello stato di blocco dell'interruttore
– Blocco di un'uscita
2.50.3 Percorso di comando
Meccanismi di sicurezza nel percorso di comando permettono di assicurare che un
comando abbia luogo solo in seguito alla verifica di tutti i criteri prestabiliti dall'utente.
Oltre ai controlli generali predefiniti si possono programmare ulteriori funzioni di interblocco separatamente per ogni organo di manovra. Infine viene controllata anche l'esecuzione del comando. la sequenza completa di un comando viene descritta brevemente qui di seguito:
7UM62 Manuale
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357
2 Funzioni
2.50.3.1 Descrizione
Controllo della
richiesta di un
comando
I seguenti punti devono essere rispettati:
• Immissione del comando, ad es., mediante il comando integrato
– Verifica della password → diritto di accesso
– Verifica del modo di controllo (bloccato/sbloccato) → selezione delle caratteristiche di sbloccaggio
• Verifiche dei comandi programmabili
– Attivazione modo
– Controllo della direzione di commutazione (confronto nominale-reale);
– Protezione contro errori di commutazione, blocco di campo (logica tramite CFC)
– Protezione contro errori di commutazione, blocco impianto (centralizzato tramite
SICAM)
– Blocco di comando doppio (blocco di manovre parallele)
– Blocco con protezione (blocco di manovre mediante funzioni di protezione)
• Verifiche dei comandi predefinite
– Controllo temporale (supervisione del tempo tra richiesta ed elaborazione del comando)
– Parametrizzazione in corso (durante la parametrizzazione un comando viene
rifiutato oppure ritardato)
– Organo di manovra disponibile come uscita (se un organo di manovra è stato
programmato ma non è stato parametrizzato su un'uscita binaria, il comando
viene rifiutato)
– Blocco di uscita (se un blocco di uscita è stato programmato per un oggetto ed è
attivo al momento dell'emissione del comando, quest'ultimo viene rifiutato)
– Modulo errori hardware;
– Comando per questo organo di manovra già attivo (per un organo di manovra
può essere eseguito solo un comando in un determinato istante, blocco di doppio
comando)
– Controllo 1-di-n (per selezioni multiple quali relè, il dispositivo verifica se un
comando è già stato lanciato per i rispettivi relè di uscita).
Supervisione
dell'esecuzione dei
comandi
Vengono controllati:
• Interruzione di un comando in seguito a una richiesta di annullamento
• Supervisione del tempo di esecuzione (tempo di controllo segnalazione di conferma).
2.50.4 Protezione contro errori di commutazione
Una protezione contro errori di commutazione può essere realizzata mediante la
logica programmabile CFC.
358
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2.50 Elaborazione dei comandi
2.50.4.1 Descrizione
I controlli degli errori di commutazione in un impianto SICAM/SIPROTEC 4 si distinguono di regola in
• interblocco impianto, supportato dalla riproduzione dei processi nell'unità centrale
• interblocco zone, supportato dalla riproduzione dell'oggetto (conferme) nell'unità di
zona
• interblocchi a copertura di zona tramite messaggi GOOSE, direttamente tra unità di
zona e protezioni (con introduzione della norma IEC 61850; la comunicazione tra i
dispositivi con GOOSE ha luogo mediante il modulo EN100)
L'entità delle verifiche di interblocco viene stabilita mediante parametri. Informazioni
più dettagliate sul GOOSE sono riportate nella derscrizione del sistema SIPROTEC
/1/ .
Gli apparecchi di manovra soggetti a un interblocco di impianto nell'unità centrale,
vengono contrassegnati con un parametro nel unità di zona (nella matrice di parametrizazzione).
Per tutti i comandi si può stabilire se la commutazione deve essere effettuata con
blocco (normale) oppure senza blocco (Interlocking OFF):
• per comandi sul posto con richiesta della password non parametrizzata,
• per comandi automatici dell'elaborazione dei comandi CFC mediante caratteristiche di sbloccaggio,
• per comandi locali/remoti mediante ulteriore comando di sbloccaggio tramite profibus.
Controllo con
blocco / senza
blocco
Nelle apparecchiature SIPROTEC 4, i controlli di comando programmabili vengono
denominati anche "interblocchi standard". Tali controlli possono essere attivati (controllo bloccato/controllo flag) oppure disattivati (sbloccati) mediante DIGSI.
Per controllo sbloccato oppure non bloccato si intende ogni operazione di comando
durante la quale le condizioni di interblocco precedentemente configurate non
vengono verificate.
Per controllo bloccato si intende invece ogni operazione di comando durante la quale
le condizioni di interblocco precedentemente configurate vengono verificate nell'ambito del controllo di comando. Se una condizione non viene soddisfatta, il comando
viene rifiutato con una segnalazione seguita dal segno meno (ad es. "CO–") e con una
rispettiva risposta di comando.
Nella seguente tabella sono riportati i tipi di comando possibili in un organo di manovra
e le rispettive segnalazioni. I messaggi contrassegnati con *) vengono visualizzati
nella forma illustrata solo sul display dell'unità e nelle segnalazioni di esercizio. In
DIGSI, invece, esse appaiono al livello delle segnalazioni spontanee.
Tipo di comando
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Comando
Comando processo
Comando
Comando di adattamento
Adattamento
Causa
CO
Segnalazione
CO +/–
MT
MT+/–
Comando di stato informazione, in- Indicazione dello
ibizione dell'acquisizione
stato di blocco
dell'interruttore
ES
ST+/– *)
Comando di stato informazione,
blocco uscita
Blocco di un'uscita
AS
ST+/– *)
Comando di annullamento
Annullamento
CA
CA+/–
359
2 Funzioni
Il segno "più" nel messaggio indica una conferma del comando. Il risultato del
comando è quello atteso, quindi positivo. Allo stesso modo, il segno "meno" indica un
risultato negativo inatteso. Il comando è stato rifiutato. Una lista delle possibili risposte
di comando e delle cause è riportata nella descrizione del sistema SIPROTEC 4. La
figura seguente mostra un esempio di messaggi relativi all'esecuzione di un comando
e delle relative risposte in seguito a una manovra dell'interruttore con esito positivo.
Il controllo degli interblocchi può essere programmato separatamente per tutti gli apparecchi di manovra e i controlli flag. Altre azioni di controllo interne, quali sovrascritture manuali e annullamento, non vengono verificate e vengono realizzate indipendentemente dagli interblocchi.
Figura 2-142
Interblocco
standard
(preimpostato)
Esempio di una segnalazione di esercizio in seguito al collegamento dell'interruttore Q0
Gli interblocchi standard dispongono per ogni organo di manovra dei seguenti controlli
preimpostati che possono essere attivati oppure disattivati singolarmente mediante
parametri:
• Controllo posizione interruttore (interruttore già in posizione): il comando di commutazione viene rifiutato con emissione di rispettivo messaggio quando l'interruttore si trova già in posizione. Quando è attivato, questo controllo è valido in caso di
controllo bloccato e sbloccato.
• Controllo stazione: per il controllo stazione, viene trasmesso all'unità centrale un
comando impartito con attivazione modo = locale. Un organo di manovra soggetto
a un interblocco di impianto non può essere comandato tramite DIGSI.
• Interblocco di baia: i criteri logici, definiti con l'ausilio della logica CFC e memorizzati
nel dispositivo vengono interrogati e tenuti in considerazione nel caso di controllo
bloccato.
• Blocco di protezione: I comandi di inserzione (ON) vengono rifiutati in caso di controllo bloccato non appena una funzione di protezione del dispositivo segnala un
guasto. I comandi di scatto, invece, possono essere sempre eseguiti. E necessario
osservare che anche gli avviamenti della protezione di sovraccarico segnalano un
guasto e che il suo mantenimento provoca il rifiuto del comando di chiusura. Se si
toglie l'interblocco, va però notato che il blocco di riavviamento per motori, in questo
caso, non rifiuta automaticamente un comando di avviamento del motore. Il riavviamento dev'essere quindi bloccato con altri mezzi, ad es., può essere realizzato
tramite l'interblocco di baia con l'ausilio della logica CFC.
• Blocco di doppio comando: le manovre parallele sono interbloccate; durante una
manovra non può avere luogo una seconda.
• Autorizzazione modo LOCALE: un comando di commutazione del modo locale (comando con controllo sorgente LOCALE) è consentito solo se il dispositivo è configurato in modo tale da permettere un controllo locale.
360
7UM62 Manuale
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2.50 Elaborazione dei comandi
• Controllo DIGSI: Un comando di manovra di un dispositivo DIGSI con collegamento
locale o remoto (comando con controllo sorgente DIGSI) è consentito solo se nel
dispositivo è ammesso un comando a distanza (mediante parametrizzazione). La
comunicazione del programma DIGSI a partire da un PC è accompagnata dalla
dichiarazione di un numero VD (Virtual Device Number). Solo i comandi accompagnati da questo numero VD (con attivazione modo =REMOTO) vengono accettati
dalll'apparecchio. I comandi che arrivano dal controllo a distanza vengono rifiutati.
• Autorizzazione modo REMOTO: Un comando di manovra del controllo a distanza
(comando con controllo sorgente REMOTO) è consentito solo se l'apparecchio è
configurato in modo tale da permettere un controllo a distanza.
Figura 2-143
Interblocchi standard
La parametrizzazione delle condizioni di interblocco con DIGSI è riportata nella
seguente figura.
7UM62 Manuale
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2 Funzioni
Figura 2-144
Finestra di dialogo DIGSI "Proprietà dell'oggetto" per la parametrizzazione delle
condizioni di interblocco
Le condizioni di interblocco programmate possono essere lette sul display del dispositivo. Esse sono contrassegnate da lettere, il cui significato è riportato nella seguente
tabella.
Tabella 2-21
Tipi di comando e rispettive segnalazioni
Identificazioni di sblocco
Identificazione (abbre- Visualizzazione sul
viazione)
display
Attivazione modo
SV
S
Controllo stazione
Zona/sist. interb.
A
Controllo zone
FV
F
Interruttore già in pos. (contr. pos. interruttore)
SI
I
Blocco da protezione
SB
B
La seguente figura mostra un esempio di visualizzazione sul display delle condizioni
di interblocco di tre apparecchiature di controllo. Le abbreviazioni utilizzate sono riportate nella precedente tabella. Vengono visualizzate tutte le condizioni di interblocco
parametrizzate.
362
7UM62 Manuale
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2.50 Elaborazione dei comandi
Figura 2-145
Esempio di condizioni di interblocco programmate
Logica di
abilitazione
mediante CFC
Per il controllo zone, la logica di abilitazione può essere sviluppata facendo uso della
logica programmabile CFC. L'informazione „abilitazione“ oppure „controllo zone“ è
messa a disposizione mediante le rispettive condizioni di interblocco (ad es. „Abilitazione SG ON“ e „Abilitazione SG OFF“ con le informazioni: ON / OFF).
Attivazione modo
Per la selezione dell'autorizzazione di attivazione è disponibile la condizione di interblocco "attivazione modo", mediante la quale può essere selezionata la fonte di
comando autorizzata all'attivazione. Sono disponibili i campi di attivazione di seguito
riportati con il seguente ordine di priorità:
• LOCALE (Local) (i comandi sono emessi dalla tastiera dell'apparecchio)
• DIGSI
• REMOTO (Remote) (i comandi sono emessi dallo SCADA)
L'oggetto "autorizzazione modo" serve per l'interblocco oppure per il rilascio del
comando sul posto rispetto ai comandi remoti e al comando DIGSI. Nei dispostivi
7UM621 e 7UM622 l'attivazione modo può essere commutata tra "locale" e "remoto"
tramite il pannello di comando, in seguito all'immissione di una password oppure
tramite CFC, anche mediante un ingresso binario e un tasto funzionale. Nel 7UM623
l'"attivazione modo" può essere modificata mediante l'interruttore a chiave.
L'oggetto "Controllo DIGSI" serve per l'interblocco oppure per il rilascio del comando
mediante DIGSI. A questo scopo si tiene conto di un DIGSI con collegamento sia
locale che remoto. La comunicazione del programma DIGSI a partire da un PC (locale
oppure remoto) è accompagnata dalla dichiarazione di un numero VD (Virtual Device
Number). Solo i comandi accompagnati da questo numero VD (con attivazione modo
= OFF oppure REMOTO) vengono accettati dal dispositivo. Se si interrompe la comunicazione del PC con DIGSI, il numero VD viene cancellato.
L'ordine di comando viene verificato in funzione del controllo sorgente (com. eseg.) e
della configurazione del dispositivo rispetto al valore/stato stato attuale di informazione dell'oggetto "autorizzazione modo" e "controllo DIGSI" .
Configurazione
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Autorizzazione modo disponibile
si/no (generare oggetto corrispondente)
Controllo DIGSI disponibile
si/no (generare oggetto corrispondente)
Oggetto specifico (ad es. organo di
manovra)
Attivazione modo LOCALE (controllo con
comandi sul posto: si/no
Oggetto specifico (ad es. organo di
manovra)
"Autorizzazione controllo REMOTO (controllo con comandi LOCALE, REMOTO
oppure DIGSI): si/no
363
2 Funzioni
Tabella 2-22
Logica di interblocco
Stato di informazione attuale attivazione modo
Controllo DIGSI
Comando con VQ =
LOCALE oppure
REMOTO
Comando con
VQ
3)
= LOCALE
Comando con VQ
=DIGSI
LOCALE (ON)
non controllato
libero
bloccato 2) „bloccato,
bloccato "DIGSI non
poiché comando LOCALE" controllato"
LOCALE (ON)
controllato
libero
bloccato 2) „bloccato,
bloccato 2) „bloccapoiché comando LOCALE" to, poiché comando
LOCALE"
REMOTO (OFF)
non controllato
bloccato 1) „blocca- libero
to, poiché comando
REMOTO"
bloccato "DIGSI non
controllato"
REMOTO (OFF)
controllato
bloccato 1) „blocca- bloccato 2) „bloccato,
to, poiché comando poiché comando DIGSI"
DIGSI"
libero
1)
2)
3)
anche "libero" con: "Attivazione modo LOCALE (verifica con comandi sul posto): n”
anche "libero" con: "Attivazione modo REMOTO (controllo con comando LOCALE, REMOTO oppure DIGSI): n”
VQ = Controllo sorgente
VQ = auto:
I comandi interni risultanti (comandi generati via CFC) non sono soggetti all'attivazione modo e sono quindi sempre "liberi".
Modo di controllo
Il modo di controllo serve per attivare oppure disattivare condizioni di interblocco programmate al momento della manovra.
Sono definiti i seguenti modi (in locale):
• Per comandi locali (VQ = LOCALE)
– interbloccato (normale) oppure
– non interbloccato (sbloccato).
Nei dispositivi 7UM621 e 7UM622 il modo di controllo può essere commutato tra
"bloccato" e "sbloccato" tramite il pannello di comando, in seguito all'immissione di
una password oppure tramite CFC, anche mediante un ingresso binario e un tasto funzionale. Nel 7UM623 la commutazione viene effettuata mediante un interruttore a
chiave.
Sono definiti i seguenti modi (a distanza):
• Per comandi remoti oppure da DIGSI (VQ = LOCALE, REMOTO oppure DIGSI)
– interbloccato oppure
– non interbloccato (sbloccato). Il rilascio in questo caso è effettuato mediante un
comando separato.
– Per i comandi CFC (VQ = Auto), consultare le indicazioni nel manuale CFC
(modulo: BOOL to Command).
Controllo zone
364
La considerazione degli interblocchi delle zone (ad es. mediante CFC) comprende la
realizzazione di interblocchi rilevanti ai fini del controllo per impedire manovre intempestive (quali, ad es., di linea, sezionatore di terra ecc.), nonché l'impiego di interblocchi meccanici nel pannello di comando (ad es. porta AT aperta contro l'inserzione
dell'interruttore).
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2.50 Elaborazione dei comandi
Per ogni organo di manovra è possibile configurare separatamente un interblocco per
le posizioni ON e/o OFF dell'interruttore.
L'informazione di abilitazione con "Organo di manovra bloccato (OFF/NAKT/DIST)
oppure abilitato (ON)" può essere utilizzata,
• direttamente tramite segnalazione singola o doppia, interruttore a chiave oppure
segnalazione interna (controllo flag), oppure
• con una logica di abilitazione mediante CFC
Lo stato attuale viene interrogato alla richiesta di comando e viene aggiornato ciclicamente. L'assegnazione viene effettuata mediante "Oggetto abilitazione comando
ON/comando OFF".
Controllo stazione
Si tiene conto degli interblocchi dell'impianto (configurazione mediante l'unità centrale).
Blocco di doppio
comando
Ha luogo un interblocco di manovre parallele. Quando si genera un comando tutti gli
oggetti di comando subordinati al blocco vengono verificati per accertare se vi è un
comando in corso. Durante l'esecuzione di un comando, il blocco è attivo per tutti gli
altri comandi.
Blocco da
protezione
Ha luogo un interblocco delle manovre mediante funzioni di protezione. Le funzioni di
protezione bloccano, in posizione ON oppure OFF, determinati comandi di commutazione separatamente per ogni organo di manovra.
Un blocco da protezione richiesto genera un "blocco posizione ON" per l'interblocco
di un comando di chiusura, un "blocco posizione OFF" provoca l'interblocco di un
comando di scatto. All'attivazione di un blocco da protezione, un comando in corso
viene interrotto immediatamente.
Controllo
posizione
interruttore
(interruttore già in
posizione):
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Nel caso di comandi di commutazione, la protezione confronta lo stato attuale dell'organo di manovra con lo stato richiesto. Se un interruttore è già in posizione ON, e si
prova a effettuare un comando di chiusura (ON), quest'ultimo viene rifiutato con la risposta di servizio "stato nominale uguale a stato reale". Organi di manovra in posizione
di guasto non vengono bloccati a livello software.
365
2 Funzioni
Bypass
interblocchi
Il bypass di interblocchi programmati al momento della manovra ha luogo all'interno
del dispositivo mediante caratteristiche di sblocco dell'ordine di comando oppure in
forma generale, tramite i cosiddetti modi di controllo.
• VQ=LOCALE
– I modi di controllo "interbloccato" e "non interbloccato" possono essere commutati nei dispostivi 7UM621 e 7UM622 dal pannello operatore dopo aver immesso
una password mentre nel 7UM623 la commutazione avviene mediante un interruttore a chiave.
• REMOTO e DIGSI
– I comandi di SICAM oppure di DIGSI vengono sbloccati per mezzo di un modo
di controllo globale REMOTO. Per realizzare uno sblocco è necessario inviare
una richiesta separata. Lo sblocco è valido solo per una manovra e solo per
comandi della stessa origine.
– Richiesta: comando verso l'oggetto "Modo di controllo REMOTO", ON
– Richiesta: comando verso "organo di manovra"
• comandi derivati via CFC (comandi automatici, VQ = Auto):
– il comportamento viene definito nel modulo CFC ("Bool to Command") mediante
configurazione
2.50.5 Protocollo di comandi
Durante l'elaborazione dei comandi, le segnalazioni di comando e di processo
vengono inviate, indipendentemente dal loro ulteriore impiego e trattamento successivo, alla funzione di elaborazione delle segnalazioni. Ognuno di questi messaggi contiene un'informazione relativa alla sua origine. Se sono state rispettivamente impostate (configurate), queste segnalazioni vengono registrate nel protocollo delle
segnalazioni di esercizio.
Premesse
Una lista delle possibili risposte e del loro significato nonché la descrizione dei tipi di
comando necessari per l'inserzione e la disinserzione di degli organi di manovra
oppure per il posizionamento superiore/inferiore dei gradini del trasformatore, sono riportate nella descrizione del sistema SIPROTEC 4.
2.50.5.1 Descrizione
Conferma del
comando a livello
del comando
integrato
Tutte le segnalazioni con controllo sorgente VQ_LOCALE si convertono in una risposta di servizio e vengono visualizzate quindi sul display.
Conferma dei
comandi locale/remoto/Digsi
Le segnalazioni con controllo sorgente VQ_LOCALE/REMOTO/DIGSI vengono trasmesse indipendentemente dalla configurazione (programmazione sull'interfaccia seriale).
La conferma del comando non ha luogo mediante una risposta di servizio come per il
comando locale, ma tramite il protocollo normale dei comandi e delle segnalazioni.
366
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2.50 Elaborazione dei comandi
Supervisione delle
segnalazioni
L'elaborazione di comandi esegue, per tutte le procedure di comando con segnalazione, una supervisione del tempo. Parallelamente al comando viene avviato un tempo
di supervisione (supervisione di durata comando), che controlla se l'organo di
manovra ha raggiuto la posizione desiderata entro tale tempo. All'arrivo della segnalazione di conferma, il tempo di supervisione viene fermato. Se non viene emessa
nessuna segnalazione, viene visualizzata la risposta di servizio "Com. fuori tempo" e
la procedura viene interrotta.
Nelle segnalazioni di esercizio vengono protocollati anche i comandi e le loro segnalazioni. La conclusione normale di un comando ha luogo con l'arrivo della segnalazione di conferma (Disp. rit. OK) dell'organo di manovra interessato oppure con
l'emissione di un messaggio alla conclusione del comando (nel caso di comandi senza
segnalazione di processo).
Il segno "più" nella segnalazione indica una conferma del comando. Il comando è
stato concluso positivamente. Allo stesso modo, il segno "meno" indica un risultato
negativo inatteso.
Emissione del
comando / eccitazione relè
I tipi di comando necessari per l'inserzione e la disinserzione di organi di manovra
oppure per il posizionamento superiore/inferiore dei gradini del trasformatore, sono
descritti nella programmazione in /1/.
■
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367
2 Funzioni
368
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Montaggio e messa in servizio
3
Questo capitolo si rivolge a esperti addetti alla messa in servizio. Essi devono avere
esperienza nella messa in servizio di dispositivi di protezione e di comando, avere
conoscenza del funzionamento del generatore e delle regole e delle disposizioni in
materia di sicurezza. È possibile che si rendano necessari alcuni adattamenti
dell'hardware ai dati dell'impianto. Per le prove primarie, l'oggetto da proteggere
(generatore, motore, trasformatore) deve essere inserito e messo in servizio.
7UM62 Manuale
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3.1
Montaggio e collegamento
370
3.2
Controllo dei collegamenti
396
3.3
Messa in servizio
406
3.4
Attivazione dell'apparecchio
458
369
3 Montaggio e messa in servizio
3.1
Montaggio e collegamento
AVVERTENZA
Fare attenzione che trasporto, stoccaggio e messa in opera vengano effettuati
correttamente.
La mancata osservanza di tali norme può comportare incidenti mortali, lesioni del personale o notevoli danni all'apparecchiatura.
Un funzionamento sicuro e senza guasti del dispositivo presuppone un trasporto appropriato, un adeguato magazzinaggio, un'installazione e montaggio da parte di personale qualificato e l'osservanza delle avvertenze e delle istruzioni del manuale.
In particolare, sono da osservare le prescrizioni generali per l'installazione e la sicurezza per il lavoro con impianti elettrici ad alta tensione (per es. DIN, VDE, EN, IEC o
altri regolamenti nazionali e internazionali).
3.1.1
Indicazioni per la parametrizzazione
Premesse
Per il montaggio e il collegamento devono essere soddisfatte le seguenti premesse e
limitazioni:
Il controllo dei dati nominali dell'apparecchio consigliato nella descrizione del sistema
SIPROTEC 4 /1/ è stato effettuato e la loro concordanza con i dati dell'impianto è stata
verificata.
Varianti di
collegamento
Gli schemi generali sono riportati nell'appendice A.2. Esempi di collegamento per i circuiti dei trasformatori amperometrici e voltmetrici sono riportati nell'appendice A.3.
Bisogna verificare che la parametrizzazione dei Power System Data 1 (Dati di impianto 1) (paragrafo 2.5) sia conforme ai collegamenti previsti.
Correnti / tensioni
Gli schemi di collegamento sono riportati in appendice. Esempi per le possibilità di collegamento dei trasformatori amperometrici e voltmetrici in caso di collegamento
diretto su sbarra (indirizzo272 SCHEME = Busbar) e di collegamento tramite trasformatore elevatore (indirizzo 272 = Unit transf.) sono riportati nell'appendice A.3.
In tutti gli esempi i centri stella dei trasformatori amperometrici guardano in direzione
dell'oggetto da proteggere, cosicché vanno impostati gli indirizzi 201 STRPNT->OBJ
S1 e 210 STRPNT->OBJ S2 = YES.
Negli esempi di collegamento, l'ingresso UE dell'apparecchio è collegato rispettivamente all'avvolgimento a triangolo aperto di un trasformatore voltmetrico. Deve
essere quindi impostato l'indirizzo 223 UE CONNECTION = broken delta.
Un collegamento standard con più generatori connessi direttamente su una sbarra è
riportato nell'appendice A.3. La corrente di terra può essere aumentata tramite un trasformatore di terra collegato alla sbarra (max. ca. 10 A) e permette, in questo modo,
una zona di protezione fino al 90%. La corrente di terra può essere rilevata tramite un
trasformatore toroidale per raggiungere la sensibilità necessaria. La tensione di spo-
370
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3.1 Montaggio e collegamento
stamento può essere utilizzata come criterio di messa a terra durante un avviamento
fino alla sincronizzazione.
Il fattore 213 FACTOR IEE2 tiene conto del rapporto di trasformazione tra lato primario e secondario del trasformatore di corrente somma per l'utilizzo dell'ingresso di corrente sensibile del lato 2 nell'esempio di collegamento corrispondente. Corrispondentemente per l'utilizzo dell'ingresso del lato 1 vale il fattore 205 FACTOR IEE1.
Esempio:
Trasformatore di corrente somma
60 A/1 A
Adattamento al rilevamento sensibile della corrente di terra: FACTOR IEE2 = 60 (utilizzando l'ingresso del lato 2)
Se si utilizza l'ingresso sensibile di corrente del lato 1 quale rilevamento della corrente
di terra del rotore (vedi appendice A.3), si seleziona FACTOR IEE1 = 1.
Nella figura „Impianti connessi direttamente alle sbarre" nell'appendice A.3, il centro
stella del generatore è collegato a terra con bassa resistenza ohmica. Per evitare correnti di circolazione (terza armonica), in caso di più generatori la resistenza dovrebbe
essere collegata ad un solo generatore. Per il rilevamento selettivo di guasti a terra,
l'ingresso di corrente di terra sensibile IEE2 viene collegato al conduttore di ritorno
comune dei due trasformatori amperometrici (misura della differenza di corrente). I
trasformatori amperometrici vanno collegati a terra solo in un punto. FACTOR IEE2
viene impostato = 1. In questo collegamento sono vantaggiosi trasformatori amperometrici DE compensato (compensazione delle spire).
Nella figura „Collegamento tramite trasformatore elevatore" con centro stella isolato
nell'appendice A.3, è effettuato il rilevamento di guasti a terra tramite la tensione di
spostamento. Per evitare un funzionamento intempestivo in caso di guasti a terra sulla
rete, è prevista una resistenza di carico sull'avvolgimento a triangolo aperto. L'ingresso UE dell'apparecchio è collegato all'avvolgimento a triangolo aperto di un trasformatore di terra tramite un partitore di tensione (indirizzo 223 UE CONNECTION = broken
delta). Il fattore 225 Uph / Udelta si regola sul rapporto di trasformazione delle
tensioni al lato secondario:
tra gli avvolgimenti secondari il fattore è pertanto pari a 3/√3 = 1,73. Per altri rapporti
di trasformazione, ad esempio con misura diretta di tensione omopolare mediante
connessione diretta, questo fattore deve essere adeguatamente modificato.
Il fattore 224 FACTOR UE tiene conto del rapporto di trasformazione completo tra la
tensione primaria e la tensione dei morsetti addotta all'apparecchio, comprende quindi
anche il partitore di tensione collegato in serie. Con una tensione nominale del trasformatore primaria di 6,3 kV, una tensione secondaria di 500 V con spostamento completo e un partitore di tensione di 1:5, questo fattore è ad esempio
Nella figura „Collegamento a blocco con trasformatore di neutro “ nell'appendice A.3,
l'abbassamento della tensione di disturbo dei guasti a terra sul lato della rete rileva
una resistenza di carico collegata al centro stella del generatore. La corrente di terra
massima viene limitata a circa 10 A. L'esecuzione può essere una resistenza primaria
o secondaria con trasformatore di neutro. Per evitare una resistenza secondaria piccola, il rapporto di trasformazione del trasformatore di neutro va tenuto basso. L'elevata tensione secondaria da ciò determinata può essere abbassata tramite un partito-
7UM62 Manuale
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371
3 Montaggio e messa in servizio
re di tensione. L'indirizzo 223 UE CONNECTION viene impostato su neutr.
transf..
La figura „Protezione di guasto a terra all'avviamento“ nell'appendice A.3 mostra il collegamento della protezione di tensione continua per impianti con avviatore statico.
L'amplificatore 7KG6 intensifica, in funzione della scelta dell'apparecchio, il segnale
rilevato allo shunt su valori massimi di 10 V o di 20 mA. L'ingresso MU1 può essere
adattato al rispettivo segnale (tensione o corrente) tramite ponti ad innesto (vedi
anche 3.1.2 “Interruttori su circuiti stampati”).
La figura „Protezione di terra rotore“ nell'appendice A.3 mostra un esempio di collegamento della protezione di terra rotore a un generatore con eccitazione statica. Il collegamento a terra va effettuato sulla spazzola di messa a terra. Il dispositivo di accoppiamento 7XR61 va integrato con le resistenze esterne 3PP1336 se la corrente di
circuito, in seguito alla sesta armonica nella tensione di eccitazione, può superare il
valore di 0,2 A. Ciò può accadere a partire da tensioni di eccitazione di UErr > 150 V.
L'ingresso IEE1 valuta la corrente di terra che circola attraverso la tensione addizionale
del circuito rotorico tra rotore e terra. Il fattore di adattamento FACTOR IEE1 viene
impostato = 1.
La figura „Collegamenti dei trasformatori voltmetrici per due trasformatori voltmetrici
in collegamento a V“ nell'appendice A.3 mostra come avviene il collegamento con due
soli trasformatori voltmetrici in collegamento a V sul lato dell'impianto.
La figura „Motore asincrono“ nell'appendice A.3 mostra un tipico collegamento della
protezione ad un grande motore asincrono. Le tensioni per il controllo della tensione
e della tensione zero vengono, di regola, prelevate dalla sbarra. Se alla sbarra sono
collegati più motori, i guasti a terra unipolari possono essere rilevati con la protezione
direzionale di guasti a terra, consentendo in tal modo aperture selettive. Per il rilevamento della corrente di terra viene impiegato un trasformatore toroidale.
Il fattore 213 FACTOR IEE2 tiene conto del rapporto di trasformazione tra lato primario e secondario del trasformatore della corrente somma con l'utilizzo dell'ingresso di
corrente IEE2.
Ingressi e uscite
binari
Le possibilità di configurazione degli ingressi e delle uscite binari, ovvero l'adattamento individuale all'impianto, sono riportate nella descrizione del sistema SIPROTEC
4/1/. Le preimpostazioni di fabbrica sono riportate all'appendice A.4. Controllare
anche che le strisce con le diciture sulla parte frontale corrispondano alle funzioni di
segnalazione attribuite.
Commutazione
gruppi di
impostazione
Se la commutazione del gruppo di parametri viene effettuata attraverso ingressi binari,
bisogna osservare le indicazioni seguenti:
• In fase dei parametrizzazione sul pannello operatore oppure mediante DIGSI, all'indirizzo 302 CHANGE si deve selezionare l'opzione tramite Binary Input.
• Per il comando di due gruppi di impostazione è sufficiente un ingresso binario, vale
a dire „>Param. Selez.1“.
• Per la configurazione dell'ingresso binario in collegamento normalmente aperto,
cioè con tensione attiva (H attiva) questo significa:
- non attivato: set parametri A
- attivato: set parametri B
• Il segnale di comando deve essere costantemente presente e/o costantemente non
presente, affinché il gruppo di impostazione selezionato sia e sia e rimanga attivo.
372
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3.1 Montaggio e collegamento
Supervisione dei
circuiti di scatto
Per la supervisione dei circuiti di scatto si consiglia il collegamento con due ingressi
binari (vedi paragrafo 2.43). Gli ingressi binari devono essere senza conduttore
comune e la soglia di intervento deve rimanere chiaramente al di sotto della metà del
valore nominale della tensione continua di comando.
Per l'impiego alternativo di un ingresso binario, bisogna inserire una resistenza equivalente R (vedi paragrafo 2.43) . Tenere conto dei lunghi tempi di reazione di ca. 300
s. Il cacolo della resistenza è riportato al paragrafo 2.43.2.
3.1.2
Adattamento dell'hardware
3.1.2.1
In generale
In generale
Un adattamento successivo dell'hardware alle condizioni dell'impianto può rendersi
necessario, ad es., in relazione alla tensione di comando per ingressi binari o alla modifica di interfacce seriali. Se si effettuano adattamenti, tenere conto in ogni caso delle
indicazioni di questo paragrafo.
Tensione ausiliaria
Esistono diversi range di ingresso per la tensione ausiliaria (vedi dati di ordinazione
nell'appendice). Le esecuzioni per DC 60/110/125 V e DC 110/125/220/250 V, AC
115/230 V possono essere adattate modificando dei ponticelli ad innesto. L'attribuzione di questi punti ai range di tensione nominale e la loro disposizione sul circuito stampato sono descritte in questo capitolo, al titolo al margine „Modulo processore C-CPU2“. Alla consegna dell'apparecchio, tutti i ponticelli sono impostati correttamente
secondo le indicazioni di targa e non devono essere più modificati.
Contatto di
anomalia
Il contatto di anomalia dell'apparecchio è realizzato come contatto di commutazione
che può essere connesso a scelta come contatto normalmente aperto o normalmente
chiuso tramite un ponte a innesto (X40) ai collegamenti F3 e F4 dell'apparecchio. L'attribuzione dei ponti a innesto al tipo di contatto e la loro disposizione sono descritte in
questo capitolo, al titolo al margine „Modulo processore C-CPU-2“.
Correnti nominali
I trasduttori di ingresso dell'apparecchio sono impostati tramite commutazione di
carico su una corrente nominale di 1A o 5A. La posizione dei ponti a innesto viene effettuata in fabbrica conformemente alle indicazioni di targa. L'assegnazione dei ponti
a innesto alla corrente nominale e la loro disposizione fisica è descritta in questo capitolo al titolo al margine „Modulo di ingresso/uscita C-I/O -2“ per il lato 2 e „Modulo di
ingresso/uscita C-I/O-6“ per il lato 1. Tutti i ponti di un lato devono avere impostazione
unitaria per una corrente nominale, vale a dire un ponte (da X61 a X64) per ognuno
dei trasmettitori di ingresso e in aggiunta il ponte X60 in comune.
Se si dovesse, in via del tutto eccezionale, effettuare una modifica, non bisogna dimenticare di comunicarla all'apparecchio anche tramite il parametro 203 IN-SEC ISIDE1 oppure 212 IN-SEC I-SIDE2 nei dati dell'impianto (vedi paragrafo 2.5).
Nota
La posizione dei ponti deve concordare con le correnti nominali secondarie dell'apparecchio programmate agli indirizzi 203, 212. In caso contrario, l'apparecchio va in
anomalia ed emette un segnalazione di guasto.
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373
3 Montaggio e messa in servizio
Tensione di
comando per gli
ingressi binari
Gli ingressi binari vengono impostati dal produttore in modo tale da utilizzare come
grandezza di comando una tensione della stessa ampiezza della tensione di alimentazione. Per valori nominali differenti della tensione di comando sul lato dell'impianto,
può rendersi necessaria la modifica della soglia di intervento degli ingressi binari.
Per modificare la soglia di intervento di un ingresso binario, bisogna cambiare ogni
volta un ponticello. L'assegnazione dei ponticelli agli ingressi binari e la loro disposizione spaziale seguono in questo paragrafo.
Nota
Se vengono impiegati ingressi binari per la supervisione del circuito di scatto, si deve
considerare che due ingressi binari (e/o un ingresso binario e una resistenza equivalente) sono collegati in serie. Qui la soglia di intervento deve trovarsi chiaramente al
di sotto della metà della tensione di comando nominale.
Tipo di contatto per
relè di uscita
Moduli di ingresso/uscita possono contenere relè il cui contatto può essere impostato,
a scelta, come contatto NA o contatto NC. A questo scopo bisogna cambiare un ponticello. I relè e i moduli per i quali ciò è valido sono descritti in questo paragrafo, al titolo
al margine „Modulo di ingresso/uscita C-I/O-2“ e „Modulo di ingresso/uscita C-I/O-6“.
Convertitori di
misura
Per i convertitori di misura MU 1 (ad es. per la protezione di tensione continua/corrente
continua) e MU 2 (ad es. per l'ingresso di temperatura della protezione di sovraccarico) è possibile scegliere se le tensioni o le correnti debbano essere elaborate come
grandezze di ingresso. A questo scopo si devono cambiare ponti, se devono essere
cambiate le preimpostazioni (tensioni come grandezze di misura). Uno sguardo d'insieme viene fornito dalle tabelle di questo capitolo al titolo al margine „Modulo di ingresso/uscita C-I/O-6“.
CAUTELA
Collegamento errato con ponte in posizione „corrente“!
L'applicazione di una tensione come grandezza d'ingresso con il ponte in posizione "corrente" può comportare la distruzione del modulo.
Con la tensione come grandezza d'ingresso la posizione del ponte dev'essere
impostata come "tensione".
Per il convertitore di misura MU 3 (ad es. per il rilevamento della tensione di eccitazione della protezione di sottoeccitazione) può essere inserito o disinserito, a scelta, un
filtro passabanda analogico tramite ponti. Indicazioni in merito vengono fornite nella
tabella al titolo al margine „Modulo di ingresso/uscita C-I/O-6“ di questo paragrafo.
Nota
La posizione dei ponti deve concordare con il principio di funzionamento programmato
agli indirizzi 295, 296 (ingresso di tensione o di corrente) e/o 297 (con/senza filtro).
In caso contrario, l'apparecchio va in anomalia ed emette un segnalazione di guasto.
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3.1 Montaggio e collegamento
Sostituzione di
interfacce
Le interfacce seriali sono sostituibili solo negli apparecchi per montaggio incassato o
in armadio. In questo capitolo al titolo a margine „Sostituzione di moduli interfaccia“
viene descritto quali sono questi moduli e come vanno sostituiti.
Resistenze di
terminazione per
RS485 e Profibus
DP (elettrico)
Per una trasmissione dei dati sicura, il bus RS485 o il profibus DP elettrico, deve terminare rispettivamente all'ultimo apparecchio del bus con resistenze. A questo scopo,
sul circuito stampato del modulo del processore C-CPU-2 e sul modulo dell'interfaccia
RS485 o profibus, sono previste resistenze di terminazione che possono essere installate tramite ponticelli ad innesto. Si può ricorrere solo a una delle tre possibilità. La
disposizione fisica dei ponticelli sul circuito stampato del modulo del processore CCPU-2 è descritta in questo paragrafo al titolo al margine „Modulo processore C-CPU2“ e quella sui moduli dell'interfaccia al titolo al margine „Interfacce seriali con capacità
bus“. Entrambi i ponticelli devono avere sempre lo stesso inserimento.
Alla consegna dell'apparecchio le resistenze di terminazione sono disinserite.
Pezzi di ricambio
3.1.2.2
Pezzi di ricambio possono essere la batteria tampone, che in caso di guasto della tensione di alimentazione riceve i dati memorizzati nella memoria RAM, e il fusibile
dell'alimentazione di corrente interna. La loro disposizione fisica si ricava dalla figura
3-1 . I dati del fusibile sono impressi sul modulo accanto al fusibile. Per la sostituzione,
si prega di tenere conto delle indicazioni riportate nella descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/ alle voci „Misure di manutenzione“ e „Riparazioni“.
Smontaggio
Smontaggio
dell'apparecchio
Nota
La premessa per i passi che seguono è che l'apparecchio non sia in stato operativo.
CAUTELA
Fare attenzione quando si modificano elementi del circuito stampato che riguardano i dati nominali dell'apparecchio
La conseguenza è che il codice di ordinazione (MLFB) e i valori nominali di targa non
concordano più con l'apparecchio.
Se, in casi eccezionali, una tale modifica dovesse essere necessaria, è indispensabile
contrassegnare in questo senso l'apparecchio in modo chiaro e ben evidente. A
questo scopo, sono a disposizione etichette autoadesive che possono essere usate
quale targa supplementare.
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375
3 Montaggio e messa in servizio
Se si effettuano lavori sui circuiti stampati, quali controllo o permutazione di elementi
di comando oppure sostituzione di moduli, procedere nel modo seguente:
• Preparare la postazione di lavoro: preparare un piano di appoggio adatto per componenti che possono danneggiarsi in seguito a scariche elettrostatiche. Sono
inoltre necessari i seguenti utensili:
– un cacciavite con larghezza utensile da 5 a 6 mm,
– un cacciavite con intaglio a croce Pz misura 1,
– una chiave a tubo con ampiezza 5 mm.
• Svitare le viti prigioniere sul lato posteriore dei connettori DSUB al posto „A“ e „C“.
Ciò non va fatto nel modello per montaggio sporgente.
• Se l'apparecchio, oltre alle interfacce del posto „A“ e „C“, ha ulteriori interfacce ai
posti „B“ e „D“, devono essere allentate le viti che si trovano rispettivamente in diagonale. Ciò non va fatto nel modello per montaggio sporgente.
• Rimuovere le coperture sul frontalino dell'apparecchio e allentare le viti che diventano così accessibili.
• Togliere il frontalino e ribaltarlo lateralmente facendo attenzione.
Lavori sui
connettori a spina
CAUTELA
Fare attenzione alle scariche elettrostatiche
La mancata osservanza può comportare leggere lesioni corporali o danni materiali.
Bisogna assolutamente evitare scariche elettrostatiche durante il lavoro a connettori
a spina toccando prima parti metalliche collegate a terra.
Non inserire o estrarre i connettori sotto tensione!
Osservare quanto segue:
• Allentare sul frontalino il connettore a spina del cavo a nastro piatto tra il modulo del
processore C-CPU-2 (1 nelle figure e ) e il frontalino. Staccare premendo i bloccaggi del connettore in alto e in basso, in modo che il connettore a spina del cavo a
nastro piatto venga premuto fuori.
• Allentare il connettore a spina del cavo a nastro piatto tra il modulo del processore
C-CPU-2 (1) e i moduli di ingresso/uscita (a seconda del modello ordinato
da (2) a (4)).
• Estrarre i moduli e porli su un piano di appoggio adatto a componenti a rischio di
scariche elettrostatiche (EGB). Nel modello per montaggio sporgente bisogna considerare che, per tirare il modulo del processore C-CPU-2, è necessario usare un
po' di forza per via dei connettori a spina.
• Controllare ed eventualmente modificare e/o rimuovere i ponticelli come riportato
nelle figure da 3-1 a 3-6 e nelle seguenti spiegazioni.
La disposizione dei moduli per la grandezza 1/2 della custodia è riportata nella figura
e quella per la grandezza 1/1 nella figura .
376
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3.1 Montaggio e collegamento
3.1.2.3
Interruttori su circuiti stampati
Modulo processore
C-CPU-2
Figura 3-1
Il layout del circuito stampato per il modulo del processore C-CPU-2 è riportato nella
figura seguente. La tensione nominale impostata dell'alimentazione di corrente integrata viene controllata in base alla tabella 3-1, la posizione di riposo del contatto di
anomalia in base alla tabella 3-2, le tensioni di comando selezionate degli ingressi
binari da BI1 a BI5 in base alla tabella 3-3 e dell'interfaccia integrata RS232/RS485 in
base alle tabelle da 3-4 fino a 3-2 . Posizione e dati del fusibile (F1) e della batteria
tampone (G1) si ricavano dalla figura seguente.
Modulo processore C.CPU-2 con rappresentazione dei ponti necessari per il controllo delle impostazioni,
della batteria e del fusibile
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377
3 Montaggio e messa in servizio
Tabella 3-1
Posizione dei ponti della tensione nominale dell' alimentazione di corrente
integrata sul modulo del processore C-CPU-2
Ponte
Tensione nominale
da DC 24 fino a da DC 60 fino a
48 V
125 V
non applicato
1-2
2-3
X52
non applicato
1-2 e 3-4
2-3
X53
non applicato
1-2
2-3
X55
non applicato
non applicato
1-2
Tabella 3-2
3)
sono intercambiabili
Ponti della posizione di riposo del contatto life sul modulo del
processore C-CPU-2
Ponte
Posizione di riposo aperta
(Contatto NA)
Posizione di riposo chiusa
(Contatto di riposo)
Impostazione di
consegna
X40
1-2
2-3
2-3
Tabella 3-3
2)
AC 115/230 V
X51
non modificabile
1)
da DC 110 fino a 250 V,
Posizione ponti delle tensioni di comando degli ingressi binari da IB1 a IB5 sul
modulo del processore C-CPU-2
Ingressi binari
Ponte
Soglia 19 V 1)
Soglia 88 V 2)
Soglia 176 V 3)
IB1
X21
1-2
2-3
3-4
IB2
X22
1-2
2-3
3-4
IB3
X23
1-2
2-3
3-4
IB4
X24
1-2
2-3
3-4
IB5
X25
1-2
2-3
3-4
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 24
fino a 125V
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 110
fino a 250 V e AC 115/230 V
Usare solo per tensioni di comando DC 220 o 250V
Esiste la possibilità di convertire l'interfaccia R485 in un'interfaccia RS232 modificando dei ponti.
I ponti da X105 a X110 devono essere inseriti nello stesso senso!
Tabella 3-4
Posizione dei ponti dell'interfaccia integrata RS232/RS485 sul modulo del processore C-CPU-2
Ponte
RS232
RS485
X103 e X104
1-2
1-2
da X105 fino a X110
1-2
2-3
Alla consegna i ponti sono inseriti come da configurazione di ordinazione.
All'interfaccia RS232 con il ponte X111 viene attivato il controllo del flusso, che è importante per la comunicazione modem.
378
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3.1 Montaggio e collegamento
Tabella 3-5
1)
Posizione dei ponti di CTS (controllo del flusso) sul modulo del
processore C-CPU-2
Ponte
/CTS dell'interfaccia RS232
/CTS comandato da /RTS
X111
1-2
2-3 1)
Condizione di consegna a partire da 7UM62..../CC
Posizione ponti 2-3: Di solito il collegamento modem dell'impianto avviene tramite un
accoppiatore a stella o un convertitore a fibra ottica e quindi i segnali di comando del
modem secondo RS232 Norma DIN 66020 non sono a disposizione. I segnali del
modem non sono necessari perché il collegamento con gli apparecchi SIPROTEC 4
viene effettuato sempre in modalità semiduplex. Va usato il cavo di collegamento con
il codice di ordinazione 7XV5100-4.
Posizione ponti 1-2: Con questa impostazione vengono messi a disposizione i
segnali del modem, vale a dire che per il collegamento diretto RS232 tra apparecchio
SIPROTEC 4 e modem può essere selezionata anche questa impostazione. Si consiglia di usare cavi i normali cavi di collegamento per modem RS232 (convertitore 9 poli
a 25 poli).
Nota
Con collegamento diretto DIGSI all'interfaccia RS232, il ponte X111 deve essere inserito in posizione 2-3.
Tutti gli ultimi apparecchi di un bus RS485, se non sono chiusi esternamente da resistenze, devono essere configurati tramite i ponti X103 e X104.
Tabella 3-6
Posizione ponti delle resistenze di terminazione dell'interfaccia RS485 sul
modulo del processore C-CPU-2
Ponte
Resistenza di terminazione
inserita
Resistenza di terminazione
disinserita
Condizione di
consegna
X103
2-3
1-2
1-2
X104
2-3
1-2
1-2
Nota
Entrambi i ponti devono avere sempre lo stesso inserimento!
Il ponte X90 è al momento senza funzione. La posizione di consegna è 1-2.
La realizzazione di resistenze di terminazione è possibile anche esternamente (per
es. sul modulo di collegamento). In questo caso, le resistenze di terminazione che si
trovano sul modulo interfaccia RS485 e/o profibus oppure direttamente sul circuito
stampato del modulo del processore C-CPU-2 devono essere disinserite.
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379
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-2
Terminazione dell'interfaccia RS485 (esterna)
Figura 3-3
Modulo di base di ingresso e uscita C-I/O-1 con rappresentazione dei ponticelli
necessari per il controllo dell'impostazione
Modulo di
ingresso/uscita
C-I/O-1
L'uscita binaria BA13 sul modulo d'ingresso/uscita C-I/O-1 può essere configurata
come contatto di riposo oppure contatto NA solo nel modello 7UM622 (vedi anche
schemi generali in appendice, al paragrafo A.2).
380
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3.1 Montaggio e collegamento
Tabella 3-7
Posizione dei ponti per il tipo di contatto del relè per UB13
Ponte
Posizione di riposo
aperta (contatto NA)
Posizione di riposo
chiusa (contatto di
riposo)
Impostazione di consegna
X40
1-2
2-3
1-2
Tabella 3-8
1)
2)
3)
Posizione dei ponti delle tensioni di comando degli ingressi binari da IB8 a IB15
sul modulo di ingresso/uscita C-IO-1 solo per 7UM622
Ingressi binari
Ponte
Soglia 19 V 1)
Soglia 88 V 2)
Soglia 176 V 3)
IB8
X21/X22
L
M
H
IB9
X23/X24
L
M
H
IB10
X25/X26
L
M
H
IB11
X27/X28
L
M
H
IB12
X29/X30
L
M
H
IB13
X31/X32
L
M
H
IB14
X33/X34
L
M
H
IB15
X35/X36
L
M
H
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 24
fino a 125V
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 110
fino a 250 V e AC 115/230 V
Usare solo per tensioni di comando da DC 220 a 250V
I ponti X71, X72 e X73 sul modulo di ingresso/uscita C-I/O-1 servono ad impostare
l'indirizzo bus e non devono essere cambiati. La tabella seguente riporta le posizioni
dei ponti alla consegna.
I punti nei quali sono montati i moduli si ricavano dalle figure da 3-1 a 3-2.
Tabella 3-9
Modulo di ingresso/
uscita C-I/O-2
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Posizione dei ponti degli indirizzi del modulo di ingresso/uscita C-I/O-1 solo per
7UM622
Ponte
Condizione di consegna
X71
L
X72
H
X73
H
Esistono due stati di uscita del modulo di ingresso uscita C-I/O-2. Per apparecchi fino
al modello 7UM62.../DD il layout del circuito stampato è riportato nella figura 3-4, per
apparecchi a partire da 7UM62.../EE nella figura 3-5.
381
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-4
Modulo di ingresso / uscita C-I/O-2 con rappresentazione dei ponti necessari
per il controllo delle impostazioni
Il contatto del relè per l'uscita binaria UB6 può essere configurato come contatto NA
o come contatto di riposo (vedi anche schemi generali nell'appendice al paragrafo
A.2):
per grandezza custodia 1/2: N° 3 nella figura , posto 33,
per grandezza custodia 1/1: N° 3 nella figura , posto 33 a destra.
Tabella 3-10
Ponte
X41
Posizione ponti per il contatto del relè per UB6
Posizione di riposo aperta Posizione di riposo chiusa
(contatto NA)
(contatto di riposo)
1-2
2-3
Impostazione di
consegna
1-2
Le correnti nominali impostate dei trasduttori di ingresso di corrente vengono controllate sul modulo di ingresso / uscita C-I/O-2. Tutti i ponti devono avere impostazione
comune per una corrente nominale, vale a dire un ponte (da X61 a X64) per ognuno
382
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3.1 Montaggio e collegamento
dei trasduttori di ingresso e in aggiunta il ponte X60 in comune. Tuttavia: Per la versione con ingresso di corrente di terra sensibile (tramettitore di ingresso T8) il ponte
X64 può essere omesso.
I ponti X71, X72 e X73 sul modulo di ingresso/uscita C-I/O-2 servono ad impostare
l'indirizzo bus e non devono essere cambiati. La tabella seguente riporta le posizioni
dei ponti alla consegna.
Punti di montaggio:
per grandezza custodia 1/2: N° 3 nella figura , posto 33,
per grandezza custodia 1/1: N° 3 nella figura , posto 33 a destra,
Tabella 3-11
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Posizione ponti dell' indirizzo di modulo del modulo di ingresso/uscita C-I/O-2
Ponte
Condizione di consegna
X71
1-2 (H)
X72
1-2 (H)
X73
2-3 (L)
383
3 Montaggio e messa in servizio
Modulo di ingresso
/ uscita C-I/O-2 (da
versione 7)
Figura 3-5
384
Modulo di base di ingresso e uscita C-I/O-2 a partire da 7UM62*.../EE con
rappresentazione dei ponti necessari per il controllo delle impostazioni
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3.1 Montaggio e collegamento
Tabella 3-12
Posizione dei ponti secondo correnti nominali e campi di misura
Ponte
1)
Corrente nominale 1 A
Corrente nominale 5 A
Campo di misura 20 A
Campo di misura 100 A
X51
1-2
1-2
X60
1-2
2-3
X61
2-5
3-5
X62
2-5
3-5
X63
2-5
3-5
X641)
2-5
3-5
Per versione con ingresso di terra ad alta sensibilità
I contatti dei relè per le uscite binarie UB6, UB7 e UB8 possono essere configurati
come contatti NA o contatti NC (vedi anche schemi generali in appendice).
Tabella 3-13
per
Posizione ponticelli per il tipo di contatto del relè per UB6, UB7 e UB8
Ponticello Posizione di riposo
aperta (contatto NA)
Posizione di riposo chiusa
(contatto NC)
1)
1)
UB6
X41
1-2
2-3
UB7
X42
1-2
2-3
UB8
X43
1-2
2-3
Stato di fornitura
I relè per le uscite binarie da UB1 a UB5 possono essere configurati con conduttore
comune o come relè singoli per UB1, UB4 e UB5 (UB2 e UB3 sono senza funzione)
(vedi anche schemi generali in appendice).
Tabella 3-14
Ponticello
Posizione ponticelli per la configurazione del conduttore comune di UB1 fino
a UB5 o per l'impostazione di UB1, UB4 e UB5 come relè singoli
da UB1 a UB5 con
conduttore comune
UB1, UB4, UB5 come relè singoli
(UB2, UB3 senza funzione)
1)
1)
X80
1-2, 3-4
2-3, 4-5
X81
1-2, 3-4
2-3, 4-5
X82
2-3
1-2
Stato di fornitura
I ponti X71, X72 e X73 servono ad impostare l'indirizzo bus e non devono essere cambiati. La tabella seguente riporta le posizioni dei ponti alla consegna.
Tabella 3-15
7UM62 Manuale
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Posizione ponti dell'indirizzo di modulo del modulo di ingresso/uscita C-I/O-2
Ponte
Condizione di consegna
X71
1-2 (H)
X72
1-2 (H)
X73
2-3 (L)
385
3 Montaggio e messa in servizio
Modulo di ingresso/uscita C-I/O-6
Il layout del circuito stampato per il modulo di ingresso/uscita C-I/O-6 è riportato nella
figura seguente.
Figura 3-6
Modulo di ingresso / uscita C-I/O-6 con rappresentazione dei ponti necessari
per il controllo delle impostazioni
Tabella 3-16
Posizione dei ponti delle tensioni di comando degli ingressi binari da BI6 a BI7
sul modulo di ingresso/uscita C-IO-6
1)
2)
3)
386
Ingressi binari
Ponte
Soglia 19 V 1)
Soglia 88 V 2)
Soglia 176 V 3)
BI6
X21
L
M
H
BI7
X22
L
M
H
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 24
fino a 125V
Impostazione di consegna per apparecchi con tensioni nominali di alimentazione da DC 110
fino a 250 V e AC 115/230 V
Usare solo per tensioni di comando DC 220 o 250 V
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3.1 Montaggio e collegamento
I contatti dei relè per le uscite binarie UB11 e UB12 possono essere configurati come
contatti NA o contatti di riposo (vedi anche schemi generali in appendice, al paragrafo
A.2):
Tabella 3-17
Posizione dei ponti per il tipo di contatto dei relè per UB11 e UB12
Uscita binaria
Ponte
Posizione di riposo
aperta (contatto NA)
Posizione di riposo chiusa
(contatto di riposo)
Impostazione di
consegna
UB11
X41
1-2
2-3
1-2
UB12
X42
1-2
2-3
1-2
Le correnti nominali impostate dei trasduttori di ingresso di corrente vengono controllati sul modulo di ingresso/uscita C-I/O-6. Tutti i ponti devono avere impostazione
comune per una corrente nominale, vale a dire un ponte (da X61 a X64) per ognuno
dei trasduttori di ingresso e in aggiunta il ponte X60 in comune. Ma: per l'esecuzione
con ingresso di corrente di terra sensibile (tramettitore di ingresso T8) il ponte X64
manca.
Tabella 3-18
Ponte
Posizione ponti della caratteristica d'ingresso (U/I) di convertitore di misura 1
Ingresso di tensione ±10 V Ingresso di corrente (4-20/20
mA)
Impostazione di
consegna
X94
1-2
2-3
1-2
X95
1-2
2-3
1-2
X67
1-2
2-3
1-2
Tabella 3-19
Ponte
Posizione ponti della caratteristica d'ingresso (U/I) di convertitore di misura 2
Ingresso di tensione ±10 V Ingresso di corrente (4-20/20
mA)
Impostazione di
consegna
X92
1-2
2-3
1-2
X93
1-2
2-3
1-2
X68
1-2
2-3
1-2
CAUTELA
Collegamento errato con ponte in posizione "corrente"!
L'applicazione di una tensione come grandezza d'ingresso con il ponte in posizione "corrente" può comportare la distruzione del modulo.
Con la tensione come grandezza d'ingresso la posizione del ponte dev'essere
impostata come "tensione".
Tabella 3-20
7UM62 Manuale
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Posizione dei ponti per inserire/disinserire il filtro passa-basso fg ≈ 10 Hz di convertitore di misura 3
Ponte
Filtro passa-basso disinserito
Filtro passa-basso inserito
Impostazione di
consegna
X91
1-2
2-3
2-3
X69
1-2
2-3
2-3
387
3 Montaggio e messa in servizio
Nota
La posizione dei ponti deve concordare con il principio di funzionamento programmato
agli indirizzi 295, 296 (ingresso di tensione o di corrente) e/o 297 (con/senza filtro).
In caso contrario, l'apparecchio va in anomalia ed emette un segnalazione di guasto.
Pertanto, dopo una modifica delle posizioni dei ponti, si dovrebbero modificare subito
anche i relativi parametri di configurazione tramite DIGSI.
Nota
I convertitori di misura non utilizzati dovrebbero essere cortocircuitati sui morsetti di
ingresso!
I ponti X71, X72 e X73 sul modulo di ingresso/uscita C-I/O-6 servono ad impostare
l'indirizzo bus e non devono essere cambiati. La tabella seguente riporta le posizioni
dei ponti alla consegna.
Tabella 3-21
3.1.2.4
Ponte
Condizione di consegna
X71
1-2 (H)
X72
2-3 (L)
X73
1-2 (H)
Moduli interfaccia
Sostituzione di
moduli interfaccia
388
Posizione dei ponti degli indirizzi del modulo di ingresso/uscita C-I/O-6
I moduli interfaccia si trovano sul modulo del processore C-CPU-2 ((1) nelle figure e).
La figura seguente mostra il circuito stampato con la disposizione dei moduli
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3.1 Montaggio e collegamento
Figura 3-7
Modulo processore C-CPU-2 con moduli interfaccia
Si prega di osservare:
• una sostituzione dei moduli interfaccia è possibile solo negli apparecchi per montaggio incassato e in armadio.
Per apparecchi a montaggio sporgente con dispositivi di serraggio la sostituzione
può essere effettuata solo in fabbrica.
• Possono essere impiegati solo moduli interfaccia con i quali l'apparecchio è anche
ordinabile in base al codice di ordinazione , vedi anche l'appendice A.1.
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389
3 Montaggio e messa in servizio
Tabella 3-22
Interfaccia
Interfaccia di sistema
Moduli di sostituzione per interfacce
Punto di montaggio/Porta
Modulo di sostituzione
B
solo moduli interfaccia con i quali l'apparecchio è ordinabile in base al codice di ordinazione (vedere appendice A.1)
Uscita analogica
2 x 0 fino a 20 mA
Uscita analogica
2 x 0 fino a 20 mA
Thermobox
D
RS485
FO
I numeri di ordinazione dei moduli di sostituzione sono riportati nell'appendice al
paragrafo A.1.
Modulo EN100
Ethernet
(IEC 61850)
Il modulo interfaccia Ethernet non possiede ponti a innesto. Per il suo impiego non
sono necessari adattamenti a livello di hardware.
Terminazione
Per interfacce inserite su bus, l'ultimo apparecchio deve avere una resistenza terminale inserita. Per l'apparecchio 7UM62 ciò riguarda le varianti con interfacce RS485 o
profibus.
Le resistenze di terminazione sono collocate sul modulo interfaccia RS485 o profibus,
che si trova sul modulo del processore C-CPU-2 ((1) nella figura e ) o direttamente
sul circuito stampato del mdullo del processore C-CPU-2 (vedi titolo al margine„Modulo processore C-CPU-2“, tabella 3-2).
La figura 3-7 mostra il circuito stampato del C-CPU-2 con la disposizione dei moduli.
Il modulo per l'interfaccia RS485 è rappresentato nella figura 3-8, quello per l'interfaccia profibus nella figura 3-9.
Alla consegna i ponticelli sono inseriti in modo che le resistenze di terminazione siano
disinserite. Bisogna che entrambi i ponticelli di un modulo siano sempre inseriti nello
stesso senso.
Figura 3-8
390
Posizione dei ponticelli a innesto per la configurazione come interfaccia RS485 comprese le resistenze di
terminazione
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3.1 Montaggio e collegamento
Figura 3-9
Posizione dei ponticelli a innesto per la configurazione delle resistenze di terminazione delle interfacce
profibus (FMS e DP), DNP 3.0 e mobdus
L'inserzione di resistenze di terminazione è possibile anche esternamente (per es. sul
modulo di collegamento), come mostra la figura 3-2. In questo caso, le resistenze di
terminazione che si trovano sul modulo interfaccia RS485 e/o profibus oppure direttamente sul circuito stampato del modulo del processore C-CPU-2 devono essere disinserite.
Esiste la possibilità di di trasformare l'interfaccia RS485 in un'interfaccia RS232 permutando dei ponticelli e viceversa.
Le posizioni dei ponticelli per le alternative RS232 o RS485 (secondo la figura 3-8) si
ricavano dalla tabella seguente.
Tabella 3-23
Configurazione per RS232 oppure RS485 sul modulo interfaccia
Ponticello
X5
X6
X7
X8
X10
X11
X12
X13
RS232
1-2
1-2
1-2
1-2
1-2
2-3
1-2
1-2
RS485
2-3
2-3
2-3
2-3
2-3
2-3
1-2
1-2
I ponticelli da X5 a X10 devono essere inseriti nello stesso modo!
Alla consegna i ponticelli sono inseriti come da configurazione di ordinazione.
Uscita analogica
Il modulo interfaccia uscita analogica AN20 (vedi figura 3-10) ha 2 canali a potenziale
separato con corrente da 0 a 20 mA (unipolare, max. 350 Ω).
Il punto di montaggio sul modulo del processore C-CPU-2 è „B“ o/e „D“ a seconda
della variante ordinata (vedi figura3-7).
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391
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-10
3.1.2.5
Modulo interfaccia uscita analogica AN20
Assemblaggio
Le fasi di assemblaggio dell'apparecchio sono le seguenti:
• Introdurre con attenzione i moduli nella custodia. Le posizioni nei quali sono montati
i moduli si ricavano dalle figure da a . Per i modelli a montaggio sporgente si consiglia di premere sugli angolari metallici dei moduli quando si inserisce il modulo del
processore C-CPU-2 per facilitare l'inserimento nei connettori.
• Inserire il connettore a spina del cavo a nastro piatto dapprima sui moduli di ingresso/uscita I/O e poi sul modulo del processore C-CPU-2. Fare attenzione a non
piegare le spine di connessione! Non forzare!
• Inserire il connettore a spina del cavo a nastro piatto tra modulo del processore CCPU-2 e frontalino sul connettore del frontalino.
• Premere i bloccaggi dei connettori.
• Mettere il frontalino e fissarlo nuovamente alla custodia con le viti.
• Inserire nuovamente le coperture.
• Avvitare nuovamente le interfacce sul lato posteriore dell'apparecchio.
Ciò non va fatto nel modello per montaggio sporgente.
3.1.3
Montaggio
3.1.3.1
Montaggio Incassato
A seconda del modello la grandezza della custodia può essere 1/2 o 1/1. La grandezza 1/2 (7UM621, figura3-12) ha 4 coperture e 4 fori di fissaggio, la grandezza 1/1
(7UM622, figura3-13) ha 6 coperture e 6 fori di fissaggio..
• Rimuovere le 4 coperture sugli angoli del frontalino, per la grandezza 1/1 le due coperture ulteriori centrali rispettivamente in alto e in basso.. Si rendono così accessibili 4 o 6 fori nell'angolare di fissaggio.
• Inserire l'apparecchio nell'apertura del quadro e fissare con 4 o 6 viti. Per le dimensioni vedi paragrafo 4.38.
• Rimettere le 4 o 6 coperture.
392
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3.1 Montaggio e collegamento
• Predisporre una terra elettrica robusta a bassa resistenza ohmica sul lato posteriore dell'apparecchio con l'ausilio di almeno una vite M4. La sezione del filo di terra
impiegato deve corrispondere alla sezione massima collegata e deve essere, tuttavia, almeno di 2,5 mm2.
• Effettuare i collegamenti con connessioni a spina o a vite sulla parete posteriore
della custodia seguendo lo schema. Nel caso di collegamenti filettati con l'utilizzo
di capicorda a forcella o con connessione diretta, le viti, prima di inserire i fili,
devono essere avvitate in modo tale che la testa della vite sia allineata al bordo
esterno del modulo di connessione. Se si utilizzano capicorda ad anello, il capocorda deve essere centrato nell'alveolo in modo tale che la filettatura della vite entri nel
foro del capocorda. Bisogna assolutamente tenere conto delle indicazioni relative
a sezioni, coppie di seraggio, raggi di curvartura secondo la descrizione del sistema
SIPROTEC 4.
Figura 3-11
3.1.3.2
Montaggio incassato di un apparecchio (grandezza custodia 1/1) come esempio
Montaggio incassato su telaio o in armadio
La grandezza 1/2 (7UM621, figura3-14) ha 4 coperture e 4 fori di fissaggio, la grandezza 1/1 (7UM622, figura3-15) ha 6 coperture e 6 fori di fissaggio.
Per il montaggio di un apparecchio in un telaio o armadio servono 2 guide angolari. I
numeri di ordinazione sono riportati in appendice al par. A.1.
• Innanzitutto avvitare senza stringere le due guide angolari nel telaio o nell'armadio
rispettivamente con 4 viti.
• Rimuovere le 4 coperture sugli angoli del frontalino, per la grandezza 1/1 rimuovere
anche le due coperture centrali rispettivamente in alto e in basso. Si rendono così
accessibili 4 o 6 fori nell'angolare di fissaggio.
• Fissare l'apparecchio alle guide angolari con 4 o 6 viti.
• Inserire nuovamente le 4 o 6 coperture.
• Stringere bene le 8 viti delle guide angolari nel telaio o armadio.
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393
3 Montaggio e messa in servizio
• Predisporre una terra elettrica robusta a bassa resistenza ohmica sul lato posteriore dell'apparecchio con l'ausilio di almeno una vite M4. La sezione del filo di terra
impiegato deve corrispondere alla sezione massima collegata e deve essere, tuttavia, almeno di 2,5 mm2.
• Effettuare i collegamenti con connessioni a spina o a vite sulla parete posteriore
della custodia seguendo lo schema di collegamento. Nel caso di collegamenti filettati con l'utilizzo di capicorda a forcella o con connessione diretta, prima di inserire
i fili, le viti devono essere avvitate in modo tale che la testa della vite sia allineata al
bordo esterno del modulo di connessione. Se si utilizzano capicorda ad anello, il capocorda deve essere centrato nell'alveolo in modo tale che la filettatura della vite
entri nel foro del capocorda. Bisogna assolutamente tenere conto delle indicazioni
relative a sezioni, coppie di seraggio, raggi di curvatura e scarico della trazione
secondo la descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/.
Figura 3-12
3.1.3.3
Montaggio di un apparecchio (grandezza custodia 1/1) in un telaio o armadio come esempio
Montaggio sporgente
Per il montaggio sporgente dell'apparecchio vanno eseguite le seguenti operazioni:
• Fissare l'apparecchio al quadro per mezzo di 4 viti. Per le dimensioni vedi par. 4.38.
• Predisporre una terra elettrica robusta a bassa resistenza ohmica sul morsetto di
terra del dispositivo. La sezione del filo di terra impiegato deve corrispondere alla
sezione massima collegata e deve essere, tuttavia, almeno di 2,5 mm2.
394
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3.1 Montaggio e collegamento
• In alternativa, è possibile predisporre la suddetta messa a terra sulla superficie di
terra laterale con l'ausilio di almeno una vite M4.
• Effettuare i collegamenti seguendo lo schema tramite morsetti a vite, collegamenti
a fibra ottica e moduli elettrici di comunicazione attraverso l'alloggiamento del pulpito. Bisogna assolutamente tenere conto delle indicazioni relative a sezioni, coppie
di seraggio, raggi di curvatura e scarico della trazione secondo la descrizione del
sistema SIPROTEC 4 /1/.
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395
3 Montaggio e messa in servizio
3.2
Controllo dei collegamenti
3.2.1
Controllo del collegamento di trasmissione dati delle interfacce seriali
Le tabelle dei seguenti paragrafi mostrano le occupazioni pin delle diverse interfacce
seriali, dell'interfaccia di sincronizzazione dell'orologio e dell'interfaccia Ethernet
dell'apparecchio. La posizione dei collegamenti si desume dalla figura seguente.
Interfaccia
operatore
3.2.2
Figura 3-13
Connettori DSUB a 9 poli
Figura 3-14
Collegamento Ethernet
Utilizzando il cavo di connessione consigliato (per il codice di ordinazione vedi appendice A.1) è assicurato automaticamente il corretto collegamento fisico tra apparecchio
SIPROTEC 4 e il pc e/o il laptop.
Interfaccia di sistema
Nei modelli con interfaccia seriale collegata a un'unità centrale, è necessario controllare la linea di trasmissione dati. Particolarmente importante è il controllo visivo della
disposizione dei canali di trasmissione e ricezione. Nell'interfaccia RS232 e nell'interfaccia a fibra ottica, ogni collegamento è stabilito per una direzione di trasmissione.
Per questa ragione l'uscita dati di un apparecchio deve essere collegata all'ingresso
dati dell'altro apparecchio e viceversa.
396
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3.2 Controllo dei collegamenti
I cavi di dati hanno i collegamenti contrassegnati con riferimento a DIN 66020 e ISO
2110.
• TxD = uscita dati
• RxD = ingresso dati
• RTS = richiesta invio
• CTS = abilitazione invio
• GND = potenziale di terra
La schermatura dei cavi viene collegata a terra a entrambe le estremità. In ambiente
ad alto carico di CEM si può migliorare la resistenza alle interferenze conducendo il
GND (schermo) in una coppia di fili separati, schermati singolarmente. La tabella seguente mostra l'occupazione del connettore DSUB sulle diverse interfacce.
Tabella 3-24
N° Pin
Occupazione del connettore DSUB e RJ45 sulle diverse interfacce.
Interf.
oper.
RS232
2
RxD
RxD
–
–
3
TxD
TxD
A/A’ (RxD/TxD-N)
4
–
–
–
5
GND
GND
6
–
–
7
RTS
RTS
– 1)
–
–
–
8
CTS
CTS
B/B’ (RxD/TxD-P)
A/A’ (RxD/TxD-N)
B
–
9
–
–
–
–
–
non esistente
1
1)
RS485
Profibus DP slave,
RS485
DNP3.0 Modbus,
RS485
Schermatura (con estremità collegata elettricamente)
Ethernet
EN100
Tx+
–
Tx-
B/B’ (RxD/TxD-P)
A
Rx+
CNTR-A (TTL)
RTS (livello TTL)
–
C/C’ (GND)
C/C’ (GND)
GND1
–
–
+5 V (carico max.
<100mA)
VCC1
Rx-
Il pin 7 reca, anche con funzionamento come interfaccia RS485, il segnale RTS con livello RS232. Il pin 7 non può
pertanto essere collegato!
3.2.3
Terminazione
L'interfaccia RS485 può essere inserita su bus per il funzionamento semi-duplex con
i segnali A/A' e B/B' e con il potenziale relativo comune C/C' (GND). Bisogna controllare che solo per l'ultimo apparecchio sul bus le resistenze di terminazione siano collegate, ma per tutti gli altri apparecchi no. I ponticelli per tali resistenze si trovano sul
modulo interfaccia RS485 (vedi fig. 3-8) o PROFIBUS RS485 (vedi fig. 3-9). L'inserzione di resistenze di terminazione è possibile anche esternamente (per es. sul
modulo di collegamento, vedi fig. 3-2). In questo caso, le resistenze di terminazione
che si trovano sul modulo devono essere disinserite.
Se il bus viene ampliato, bisogna fare in modo che solo per l'ultimo apparecchio sul
bus le resistenze di terminazione siano collegate, ma per tutti gli altri apparecchi no.
3.2.4
Uscita analogica
Entrambi i valori analogici vengono emessi come corrente tramite un connettore
DSUB a 9 poli. Le uscite sono a potenziale separato.
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397
3 Montaggio e messa in servizio
Tabella 3-25
3.2.5
Occupazione del connettore DSUB dell'uscita analogica
N° Pin
Denominazione
1
Canale 1 positivo
2
–
3
–
4
–
5
Canale 2 positivo
6
Canale 1 negativo
7
–
8
–
9
Canale 2 negativo
Interfaccia sincronizzazione orologio
Possono essere elaborati a scelta segnali di sincronizzazione dell'orologio per 5 V, 12
V o 24 V, se questi vengono portati agli ingressi di cui alla tabella seguente.
Tabella 3-26
1)
Occupazione del connettore DSUB dell'interfaccia di sincronizzazione dell'orologio
N° pin
Denominazione
Significato del segnale
1
P24_TSIG
Ingresso 24 V
2
P5_TSIG
Ingresso 5 V
3
M_TSIG
Conduttore di ritorno
4
M_TSYNC 1)
Conduttore di ritorno 1)
5
SCHERMATURA
Potenziale di schermatura
6
—
—
7
P12_TSIG
Ingresso 12 V
8
P_TSYNC 1)
Ingresso 24 V 1)
9
SCHERMATURA
Potenziale di schermatura
occupato, ma non utilizzabile
Occupazione del collegamento dell'interfaccia sincronizzazione orologio per apparecchi a montaggio sporgente vedi Appendice (figure A-22 e/o A-23).
3.2.6
Fibre ottiche
AVVERTENZA
Radiazioni laser!
Non guardare direttamente in direzione di elementi a fibre ottiche!
398
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3.2 Controllo dei collegamenti
La trasmissione attraverso collegamento con fibra ottica è particolarmente insensibile
alle interferenze elettromagnetiche e garantisce da sola una separazione galvanica
del collegamento. I collegamenti di trasmissione e ricezione sono contrassegnati mediante i simboli per l'uscita di trasmissione e per l'ingresso di ricezione.
Lo stato di riposo del segnale per il collegamento con fibra ottica è stato preimpostato
con „Luce spenta“. Se lo stato di riposo del segnale deve essere modificato, ciò
avviene tramite il programma di comando DIGSI, come riportato nella descrizione del
sistema SIPROTEC 4.
3.2.7
Controllo dei collegamenti dell'apparecchio
Generalità
Il controllo dei collegamenti dell'apparecchio deve verificare e garantire la correttezza
dell'integrazione della protezione ad es. nell'armadio. Ciò comprende, tra l'altro, il controllo del cablaggio e della funzionalità conformemente agli schemi, il controllo visivo
del sistema di protezione ed una prova di funzionamento semplificata della protezione.
Alimentazione di
tensione ausiliaria
Prima di essere messo in tensione per la prima volta, l'apparecchio dovrebbe essere
posizionato nel luogo di installazione per almeno due ore, in modo da assicurare una
stabilizzazione della temperatura ed evitare la formazione di umidità e di condensa.
Nota
In caso di alimentazioni ridondanti, il collegamento-meno nell'impianto a tensione continua tra sistema 1 e sistema 2 deve avere collegamento fisso, vale a dire non separabile, tramite ponticello (nessun dispositivo di collegamento, nessun fusibile), poiché
altrimenti sussiste rischio di raddoppiamento di tensione in caso di doppio guasto a
terra.
Chiudere l'interruttore per la tensione ausiliaria (protezione alimentazione), controllare
la polarità e il valore della tensione sui morsetti della protezione o sui moduli di collegamento.
Controllo visivo
Controllo di eventuali danneggiamenti dell'armadio e degli apparecchi, della qualità
dei collegamenti ecc. e della messa a terra degli apparecchi.
Prova secondaria
Il controllo delle singole funzioni di protezione relativamente all'esattezza dei valori di
intervento e delle caratteristiche non dovrebbe essere parte integrante di questa verifica. A differenza della protezione elettronica analogica e/o elettromeccanica, non è
necessario effettuare tale controllo ai fini della verifica dell'apparecchio, dal momento
che esso viene garantito dalla prova in fabbrica. L'utilizzo della funzione di protezione
dovrebbe servire esclusivamente allo scopo del controllo del collegamento dell'apparecchio.
La verifica della plausibilità della conversione analogico-digitale con i valori di misura
di esercizio è sufficiente, poiché l'ulteriore elaborazione delle grandezze di misura
avviene in maniera digitale e quindi non possono esserci errori di funzione di protezione interni all'apparecchio.
Per eventuali prove dei circuiti secondari, si consiglia di usare, se possibile, un dispositivo di controllo trifase con correnti e tensioni (es.: Omicron CMC 56 per controllo
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399
3 Montaggio e messa in servizio
manuale e automatico). La posizione di fase tra correnti e tensioni dovrebbe essere a
regolazione continua.
Il livello di precisione ottenuto durante le misure dipende dai dati elettrici delle sorgenti
utilizzate per la prova. I livelli di precisione indicati nella sezione "Dati tecnici" sono
possibili solo a patto che si rispettino le condizioni di riferimento conformi a VDE
0435/parte 303 o IEC 60 255 e si utilizzino strumenti di misura di precisione.
Le prove possono essere effettuate con i valori di impostazione attuali o con i valori
preimpostati.
Durante le prove, in caso di correnti o tensioni asimmetriche, intervengono piuttosto
spesso i controlli di asimmetria. Ciò è irrilevante, poiché, in tal modo, viene controllato
lo stato delle grandezze di misura stazionarie che nel normale funzionamento sono
simmetriche; in caso di guasto tali controlli non sono attivi.
Nota
Quando durante prove dinamiche le grandezze di misura sono collegate da 0 o ridotte
a 0, in almeno un altro circuito di misura dovrebbe esserci una grandezza di misura
sufficiente (in generale una tensione) per rendere possibile l'adattamento della frequenza.
Grandezze di misura nelle fasi di terra di corrente e di tensione (IEE, UE) non possono
adattare la frequenza di campionamento. Per la loro verifica, in almeno una derivazione di fase ci deve essere una grandezza di misura sufficiente.
Prova secondaria
della protezione
differenziale
Per la prova si consiglia un dispositivo di controllo con 6 uscite di corrente. Quanto di
seguito esposto intende essere di aiuto in caso di prove con meno fonti di corrente. La
corrente di prova può essere alimentata separatamente per ogni avvolgimento, viene
cioè simulato rispettivamente un guasto del trasformatore alimentato su un lato.
Nella preimpostazione dei parametri di taratura, in caso di prova trifase e bifase, vale
il parametro impostato come valore di intervento per I-DIFF> (indirizzo 2021). In
caso di prova monofase, il valore di intervento dipende dal trattamento della corrente
zero effettuato nell'apparecchio:
se la corrente zero viene eliminata, il valore di intervento aumenta, in seguito a tale
eliminazione, a 1,5 volte il valore impostato; ciò corrisponde a collegamenti convenzionali, se l'alimentazione ha luogo attraverso i trasformatori di adattamento.
Se la corrente zero non viene eliminata (centro stella isolato), anche in caso di prova
monofase la corrente di intervento corrisponde al valore impostato I-DIFF>.
Il controllo del valore di intervento è effettuato aumentando lentamente la corrente di
prova con il dispositivo di prova secondaria per ciascun avvolgimento. Lo scatto ha
luogo al raggiungimento del valore di intervento convertito. La ricaduta del comando
di scatto avviene a ca. 0,7 volte il valore di intervento.
Con il sistema sopra descritto vengono controllati i valori di intervento per alimentazione rispettivamente da un lato. È anche possibile verificare l'intera caratteristica.
Poiché corrente di scatto e corrente di stabilizzazione non possono essere alimentate
separatamente (possono tuttavia essere richiamate nei valori di misura di prova) l'alimentazione deve avvenire tramite due avvolgimenti per ogni corrente di prova.
400
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3.2 Controllo dei collegamenti
Per la prova con parametri impostati durante l'esercizio, bisogna tenere conto che il
valore di impostazione I-DIFF> si riferisce alla corrente nominale del trasformatore,
vale a dire alla corrente che formalmente risulta da
con
SN, Trafo
Potenza nominale apparente del trasformatore
UN avvolgimento
Tensione nominale dell'avvolgimento in questione; per
un avvolgimento con regolazione della tensione vale la
tensione calcolata come da paragrafo 2.14.1.2
Per la prova monofase e bifase, i valori di intervento possono modificarsi corrispondentemente al gruppo di accoppiamento del trasformatore da proteggere; ciò corrisponde a collegamenti convenzionali, se l'alimentazione avviene attraverso i trasformatori di adattamento. La tabella 3-27 mostra queste modifiche come fattore kSG in
funzione del gruppo di accoppiamento e del tipo di guasto con trasformatori trifase.
Per mantenere il valore di intervento, il valore di impostazione I-DIFF> (indirizzo del
parametro 2021) deve essere quindi moltiplicato per il fattore
Tabella 3-27
fattore di correzione kSG in funzione di gruppo di accoppiamento e tipo di guasto
Tipo di guasto
Avvolgimento di riferimento
(alta tensione)
numeri SG pari
(0, 2, 4, 6, 8, 10)
numeri SG dispari
(1, 3, 5, 7, 9, 11)
trifase
1
1
1
bifase
1
1
√3/2 = 0,866
monofase con eliminazione I0
3/2 = 1,5
3/2 = 1,5
√3 = 1,73
monofase senza eliminazione I0
1
1
√3 = 1,73
Il controllo del valore di intervento è effettuato aumentando lentamente la corrente di
prova con il dispositivo di prova secondaria per ciascun avvolgimento. Lo scatto ha
luogo al raggiungimento del valore di intervento convertito.
Esempio (impiego come „sola protezione trasformatore“):
Trasformatore trifase SN = 57 MVA, gruppo di accoppiamento Yd5
Alta tensione
Trasformatore amperometrico
Minima tensione
Trasformatore amperometrico
110 kV
300 A/1 A
25 kV
1500 A/1 A
Per l'avvolgimento di alta tensione vale:
Qui si ha praticamente corrente nominale di avvolgimento = corrente nominale trasformatore amperometrico; in tal modo il valore di intervento, in caso di prova trifase o
bifase, corrisponde al valore impostato IDIFF> dell'apparecchio (kSG = 1 per avvolgimento di riferimento), riferito alla corrente nominale dell'apparecchio. In caso di prova
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401
3 Montaggio e messa in servizio
monofase con eliminazione della corrente zero, quale valore di intervento è prevedibile il valore moltiplicato per 1,5.
Per l'avvolgimento di bassa tensione vale:
per la prova di questo avvolgimento il valore di intervento (riferito alla corrente nominale dell'apparecchio) diventa
A causa dei numeri dispari dei gruppi di accoppiamento valgono i valori di intervento
Cablaggio
Importante è in modo particolare il controllo della correttezza del cablaggio e dell'assegnazione di tutte le interfacce dell'apparecchio. In questo caso, fa da supporto la
funzione descritta al titolo al margine „Funzione di prova per il controllo degli ingressi
e delle uscite binarie“.
Gli ingressi analogici possono essere controllati con prove di plausibilità, come descritto al titolo a margine „Prova secondaria“.
Prova di
funzionamento
Come prova di funzionamento del relè di protezione è necessaria solo la prova di plausibilità dei valori di misura di esercizio tramite un dispositivo di prova secondaria, al
fine di escludere eventuali danni di trasporto (vedi anche titolo al margine „Prova secondaria“ in questo paragrafo).
Protezione di
minima tensione
Nota
Se nell'apparecchio è programmata e attivata la protezione di minima tensione, va osservato quanto segue: Misure particolari garantiscono che l'apparecchio non si avvii
immediatamente dopo il collegamento della tensione di alimentazione ausiliaria a
causa della mancanza di tensione di misura. Ma non appena viene raggiunto lo stato
operativo 1 (grandezze di misura esistenti) ha luogo l'avviamento.
Diodi luminosi
402
Dopo prove nelle quali appaiono segnalazioni sui LED, questi andrebbero resettati affinché forniscano informazioni relative solo alla prova appena effettuata. Ciò dovrebbe
avere luogo almeno una volta tramite il tasto di reset posto sul fronte dell'apparecchio
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3.2 Controllo dei collegamenti
e tramite ingresso binario per reset a distanza (se parametrizzato). Si tenga conto che
esiste anche un reset automatico al subentrare di un nuovo guasto e che l'attivazione
di nuovi messaggi può essere fatta dipendere a scelta, dall'avviamento o da un
comando di scatto (parametro 610 FltDisp.LED/LCD).
Interruttore di
prova
3.2.8
Se vengono utilizzati sistemi di prova per la prova secondaria dell'apparecchio, vanno
controllate anche le loro funzioni, in particolare che in posizione „Prova“ le linee secondarie del trasformatore amperometrico vengano cortocircuitate automaticamente.
Controllo dei collegamenti di installazione
Avvertenze
generali
AVVERTENZA
Attenzione alle tensioni pericolose
La mancata osservanza delle seguenti norme può comportare incidenti mortali, lesioni
del personale o danni all'apparecchiatura.
I controlli descritti devono pertanto essere eseguiti esclusivamente da personale qualificato, avente una conoscenza approfondita delle normative di sicurezza e delle
misure di precauzione da rispettare.
Tramite questo controllo della protezione bisogna verificare e garantire la corretta integrazione nell'impianto.
Il controllo della parametrizzazione di protezione (parametrizzazioni e tarature) conformemente ai requisiti dell'impianto rappresenta qui una fase importante della prova.
Con il controllo esteso alle interfacce dell'integrazione nell'impianto, si ha da un lato il
controllo del cablaggio dell'armadio e della funzionalità conformemente agli schemi e
dall'altro il controllo della correttezza del cablaggio tra trasduttore e/o trasformatore e
protezione.
Alimentazione di
tensione ausiliaria
Controllo del valore della tensione e della polarità sui morsetti di ingresso
Nota
In caso di alimentazioni ridondanti, il collegamento-meno nell'impianto a tensione continua tra sistema 1 e sistema 2 deve avere collegamento fisso, vale a dire non separabile, tramite ponticello (nessun dispositivo di collegamento, nessun fusibile), poiché
altrimenti sussiste rischio di doppiatura di tensione in caso di doppio guasto a terra.
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403
3 Montaggio e messa in servizio
CAUTELA
Evitare il funzionamento dell'apparecchio senza batteria collegato a un dispositivo caricabatterie
La non osservanza delle seguenti misure può comportare tensioni elevate non
ammesse con conseguente distruzione dell'apparecchio.
Evitare il funzionamento dell'apparecchio collegato ad un dispositivo caricabatterie
senza che una batteria sia collegata. (Per i valori limite vedere i Dati tecnici).
Controllo visivo
Per il controllo visivo bisogna osservare i seguenti punti:
• controllo di eventuali danneggiamenti dell'armadio e degli apparecchi;
• controllo della messa a terra dell'armadio e dell'apparecchio;
• controllo della quallità e della completezza del cablaggio esterno.
Considerazione dei
dati tecnici
dell'impianto
Per la verifica della parametrizzazione della protezione (parametrizzazioni e tarature)
conformemente ai requisiti dell'impianto è necessario il rilevamento dei dati tecnici dei
singoli componenti nell'impianto primario. Questi sono, tra l'altro, i dati di generatore
(o motore), trasformatore e convertitore.
In caso di divergenza dai dati di pianificazione, bisogna correggere in tal senso i valori
di impostazione della protezione.
Ingressi analogici
Il controllo dei circuiti dei trasformatori amperometrici e voltmetrici comprendono i seguenti punti:
• considerazione dei dati tecnici
• controllo visivo dei trasformatori, tra l'altro di eventuali danneggiamenti, posizione
di montaggio, collegamenti
• ontrollo della messa a terra dei trasformatori, in particolare della messa a terra del
collegamento a triangolo aperto in solo una fase
• controllo del cablaggio secondo lo schema elettrico
• controllo dei cortocircuitatrori dei connettori per il circuito di corrente
Sono eventualmente necessari altri controlli specifici dell'ordine:
• misura isolamento dei cavi
• misura di trasposizione e polarità
• misura del carico
• se vengono impiegati commutatori di prova per la prova secondaria, sarà necessario verificare anche le loro funzioni.
• Convertitore di misura/collegamento del convertitore di misura
404
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3.2 Controllo dei collegamenti
Ingressi e uscite
binarie
Si veda in merito anche il paragrafo 3.3.
• Impostazione degli ingressi binari:
– Controllare ed eventualmente adattare l'occupazione dei ponticelli per le soglie
di intervento (vedi paragrafo 3.1)
– Controllare la soglia di intervento - se possibile - con una tensione continua variabile
• Controllare i circuiti di scatto a partire dai relè di comando attraverso le linee di
scatto fino ai diversi componenti (interruttore, eccitazione, valvola a chiusura
rapida, dispositivo di commutazione ecc.).
• Controllare l'elaborazione delle segnalazioni dai relè di segnalazione attraverso i
cavi di segnalazione fino all'unità centrale, eccitando i contatti di segnalazione della
protezione e controllando i testi nell'unità centrale
• Controllare i circuiti di comando dai relè di uscita attraverso le linee di controllo fino
agli interruttori e ai sezionatori ecc.
• Controllare i segnali degli ingressi binari attraverso le linee di trasmissione dei segnali, azionando i contatti esterni
Interruttore di
protezione del
trasformatore
voltmetrico
Poiché per la protezione di minima tensione, la protezione di impendenza, la protezione di perdita di passo e la protezione di massima corrente a tempo dipendente e indipendente influenzata dalla tensione il blocco automatico di queste funzioni, in caso di
scatto dell'interruttore di protezione del trasfromatore voltmetrico, è di grande importanza, anche questo dovrebbe essere verificato durante il controllo dei circuiti di tensione. Aprire l'interruttore di protezione del trasformatore voltmetrico.
Nelle segnalazioni di esercizio ci si accerta che sia stata notato lo scatto dell'interruttore (segnalazione „>FAIL:Feeder VT“ „ON“). Ciò presuppone che il contatto ausiliario dell'interruttore di protezione sia collegato e relativamente configurato.
Richiudere l'interruttore di protezione: Le segnalazioni di cui sopra compaiono tra le
segnalazioni di esercizio come „off“, vale a dire con l'identificazione „OFF“ (ad es.
„>FAIL:Feeder VT“ „OFF“).
Nota
Nel caso della protezione di massima corrente a tempo indipendente con mantenimento della minima tensione, il blocco ha luogo mediante ingresso binario „>UsealinBLK“ (1950).
Se una delle segnalazioni non compare, vanno controllati il collegamento e la parametrizzazione di questi segnali.
Se lo stato „ON“ e lo stato „OFF“ sono scambiati, il tipo di contatto (contatto NA o contatto di riposo) dev'essere controllato e rivisto.
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405
3 Montaggio e messa in servizio
3.3
Messa in servizio
AVVERTENZA
Attenzione alle tensioni pericolose durante il funzionamento di apparecchiature
elettriche
La mancata osservanza delle seguenti norme può comportare incidenti mortali, lesioni
del personale o notevoli danni materiali:
Con questo apparecchio può lavorare solo personale qualificato. Tale personale deve
essere a conoscenza delle normative di sicurezza in materia, delle misure di sicurezza
e delle avvertenze contenute nel presente manuale.
Collegare a terra l'apparecchio prima di realizzare qualsiasi altro collegamento.
Tensioni pericolose possono essere presenti su tutte le parti collegate alla tensione
ausiliaria e alle grandezze di misura o di prova.
Tensioni pericolose possono essere presenti anche dopo che la tensione ausiliaria è
stata disinserita (condensatori carichi).
Dopo un disinserimento della tensione ausiliaria, per ottenere determinate condizioni
iniziali bisogna attendere almeno 10 s prima di reinserire la tensione ausiliaria.
I valori limite riportati nei "Dati tecnici" di questo manuale non devono essere mai superati, neanche durante le prove e la messa in servizio.
Per verifiche con un dispositivo di prova secondaria, occorre accertarsi che non siano
attive altre grandezze di misura e che i comandi di scatto ed eventualmente di chiusura agli interruttori siano interrotti, se non diversamente indicato.
PERICOLO
Tensioni pericolose in caso di interruzioni nei circuiti secondari dei trasformatori amperometrici
La mancata osservanza delle seguenti norme comporta incidenti mortali, gravi lesioni
del personale o notevoli danni materiali.
Cortocircuitare i collegamenti secondari dei trasformatori amperometrici prima di interrompere i conduttori di collegamento di corrente all'apparecchio.
Per la messa in servizio, bisogna effettuare anche operazioni di commutazione. Le verifiche descritte devono poter essere effettuate senza rischi. Non sono pertanto adatte
per controlli di servizio.
406
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3.3 Messa in servizio
AVVERTENZA
Attenzione a pericoli dovuti a prove primarie scorrette
La mancata osservanza delle seguenti norme può comportare incidenti mortali, lesioni
del personale o notevoli danni materiali.
Le prove primarie devono essere effettuate solo da personale qualificato, che abbia
conoscenza della messa in servizio di sistemi di protezione, del funzionamento degli
impianti, così come delle prescrizioni di sicurezza (commutazione, messa a terra,
ecc.).
3.3.1
Funzionamento di prova/blocco della trasmissione
Se l'apparecchio è collegato ad un'unità centrale di comando o di memorizzazione, è
possibile, per alcuni dei protocolli offerti, influenzare le informazioni che vengono trasmesse all'unità di comando (vedi tabella „Funzioni dipendenti dal protocollo“ nell'appendice A.5).
Se è attivato il funzionamento di prova, le segnalazioni inviate alla centrale da un
apparecchio SIPROTEC 4 vengono contrassegnate da un ulteriore bit di prova, in
modo da poter distinguere che non si tratta di segnalazioni di guasto reale. Inoltre, attivando il blocco della trasmissione, è possibile stabilire che durante un funzionamento di prova non vengano trasmesse segnalazioni tramite l'interfaccia di sistema.
Il procedimento per attivare e disattivare il funzionamento di prova e il blocco della trasmissione è spiegato nella descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/. Si prega di
tenere conto che per la configurazione dell'apparecchio con DIGSI, la modalità operativa online è condizione per l'impiego di queste funzioni di prova.
3.3.2
Test dell'interfaccia di sistema
Osservazioni
preliminari
Se l'apparecchio dispone di un'interfaccia di sistema che viene utilizzata per la comunicazione con la centrale di controllo, tramite le funzioni operative di DIGSI è possibile
verificare se le segnalazioni vengono trasmesse correttamente. Non si dovrebbe tuttavia fare uso in nessun caso di questa possibilità di prova durante l'esercizio „normale“.
PERICOLO
Pericolo in seguito a collegamento agli organi di manovra (es. interruttori, sezionatori) tramite funzione di prova
La mancata osservanza delle seguenti norme comporta incidenti mortali, gravi lesioni
del personale o notevoli danni materiali.
Controllare gli organi di manovra collegabili (per es. interruttori, sezionatori) solo
durante la messa in servizio e in nessun caso in esercizio „normale“ inviando o ricevendo segnalazioni attraverso l'interfaccia di sistema tramite la funzione di prova.
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3 Montaggio e messa in servizio
Nota
Alla conclusione della modalità di prova, l'apparecchio effettuerà un reset. In tal modo
vengono cancellate tutte le memorie tampone; eventualmente esse dovrebbero
essere prima richiamate e salvate con DIGSI.
Il test dell'interfaccia viene effettuato con DIGSI in modalità online:
• Aprire la directory Online cliccando due volte; appaiono le funzioni di comando
dell'apparecchio.
• Cliccare su Test; a destra compare la selezione delle funzioni.
• Cliccare due volte nella lista su Crea messaggi. Si apre la finestra di dialogo Crea
messaggi (vedi la figura seguente).
Struttura della
finestra di dialogo
Nella colonna Segnalazione vengono visualizzati i testi di tutte le segnalazioni parametrizzate nella matrice dell'interfaccia di sistema. Nella colonna Stato NOMINALE
viene stabilito un valore per le segnalazioni da testare. A seconda del tipo di segnalazione, vengono qui proposti diversi campi di immissione (per es. „Segnalazione
si genera “ / „Segnalazione scompare“). Cliccando su uno dei campi è possibile selezionare nella lista il valore desiderato.
Figura 3-15
Modifica dello stato
operativo
Test interfaccia con la finestra di dialogo: generare messaggi - esempio
Azionando la prima volta uno dei tasti della colonna Azione, viene richiesta la password n. 6 (per menu di prova hardware). Dopo la corretta immissione della password,
le segnalazioni possono essere generate singolarmente. A questo scopo, cliccare sul
pulsante di dialogo Trasmettere all'interno della riga relativa. Il messaggio corrispondente viene generato e può essere letto sia nelle segnalazioni di esercizio dell'apparecchio SIPROTEC 4, sia nella centrale di comando dell'impianto.
L'abilitazione per altri test rimane fino alla chiusura della finestra di dialogo.
408
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3.3 Messa in servizio
Test verso la
centrale di
comando
Per tutte le informazioni che devono essere trasmesse alla centrale di comando,
testare le possibilità proposte nella lista alla voce Stato NOMINALE:
• Verificare che tutte le manovre eventualmente causate dai test possano essere effettuate senza pericoli (vedi sopra alla voce "PERICOLO!").
• Per la funzione da verificare, cliccare su "Trasmettere" e controllare che l'informazione corrispondente arrivi alla centrale e che eventualmente abbia l'effetto atteso.
Le informazioni normalmente accoppiate attraverso ingressi binari (primo carattere
„>“) verranno ugualmente trasmesse alla centrale con questa procedura. Il funzionamento degli ingressi binari viene testato separatamente.
Terminare la
procedura
3.3.3
Per concludere la procedura di verifica dell'interfaccia sistema cliccare su Chiudere.
La finestra di dialogo si chiude; durante il successivo reset con riavviamento l'apparecchio non è pronto per l'esercizio.
Controllo degli stati di commutazione di ingressi e uscite binarie
Osservazioni
preliminari
Con DIGSI è possibile testare separatamente ingressi binari, relè di uscita e diodi luminosi dell'apparecchio SIPROTEC 4. In questo modo è possibile, ad esempio, controllare la correttezza del cablaggio dell'impianto nella fase della messa in servizio.
Non si dovrebbe tuttavia fare uso in nessun caso di questa possibilità di prova durante
l'esercizio „normale“.
PERICOLO
Pericolo in seguito a collegamento agli organi di manovra (es. interruttori, sezionatori) tramite funzione di prova
La mancata osservanza delle seguenti norme comporta incidenti mortali, gravi lesioni
del personale o notevoli danni materiali.
Controllare gli organi di manovra collegabili (per es. interruttori, sezionatori) solo
durante la messa in servizio e in nessun caso in esercizio „normale“ inviando o ricevendo segnalazioni attraverso l'interfaccia di sistema tramite la funzione di prova.
Nota
A conclusione del test dell'hardware l'apparecchio effettuerà un reset. In tal modo
vengono cancellate tutte le memorie tampone; eventualmente esse dovrebbero
essere prima richiamate e salvate con DIGSI.
Il test dell'hardware viene effettuato con DIGSI in modalità online:
• Aprire la directory Online cliccando due volte; appaiono le funzioni di comando
dell'apparecchio.
• Cliccare su Test; a destra compare la selezione delle funzioni.
• Cliccare due volte nella lista su Testare ingressi e uscite dell'apparecchio. Si
apre la finestra di dialogo con lo stesso nome (vedi figura seguente).
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3 Montaggio e messa in servizio
Struttura della
finestra di dialogo
La finestra di dialogo è suddivisa in tre gruppi: BI per ingressi binari, UB per uscite
binarie e LED per diodi luminosi. A ciascuno di questi gruppi è attribuito a sinistra un
pulsante di dialogo corrispondente. Cliccando due volte su tali pulsanti, è possibile visualizzare e/o togliere dallo schermo le singole informazioni relative al rispettivo
gruppo.
Nella colonna Stato viene visualizzato lo stato attuale delle singole componenti hardware. Lo stato viene rappresentato con simboli. Lo stato fisico effettivo degli ingressi
e delle uscite binari viene rappresentato anche dai simboli dei contatti aperti o chiusi,
lo stato dei diodi luminosi dal simbolo di un LED illuminato o spento.
La rispettiva condizione originaria viene rappresentata nella colonna Nominale. La visualizzazione avviene con testo in chiaro.
L'ultima colonna a destra indica quali comandi o messaggi sono configurati sulle
singole componenti hardware.
Figura 3-16
Modifica dello stato
operativo
Controllo degli ingressi e delle uscite - Esempio
Per modificare lo stato operativo di una componente hardware, cliccare sul pulsante
corrispondente nella colonna Nominale.
Prima del primo cambio di stato, viene richiesta la password n. 6 (se attivata in fase di
programmazione). Dopo l'immissione della password corretta, viene eseguita la modifica dello stato. L'abilitazione per altri cambi di stato rimane fino alla chiusura della
finestra di dialogo.
Test dei relè di
uscita
410
È possibile attivare ogni singolo relè di uscita e controllare quindi il cablaggio tra relè
di uscita della 7UM62 e l'impianto senza dover generare le segnalazioni assegnate al
relè di uscita in questione. Appena viene attivato il primo cambiamento di stato per un
relè qualsiasi, la funzionalità di tutti i relè viene disconnessa sul lato dell'apparecchio
7UM62 Manuale
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3.3 Messa in servizio
ed è possibile azionarli solo tramite la funzione di test dell'hardware. Ciò significa ad
esempio che un comando che arriva da una funzione di controllo per un relè di uscita
non viene eseguito.
Per effettuare il test del relè di uscita procedere nel modo seguente:
• Verificare che tutte le manovre causate dai relè di uscita possano essere effettuate
senza pericoli (vedi sopra alla voce "PERICOLO!").
• Testare ciascun relè di uscita tramite il rispettivo campo Nominale della finestra di
dialogo.
• Terminare la procedura di test (vedi titolo a margine „Terminare la procedura“), affinché non vengano attivate accidentalmente altre manovre nel corso di ulteriori
prove.
Test degli ingressi
binari
Per controllare il cablaggio tra l'impianto e gli ingressi binari dell'apparecchio 7UM62,
bisogna attivare nell'impianto l'origine dell'accoppiamento e controllare l'effetto
nell'apparecchio stesso.
A questo scopo aprire nuovamente la finestra di dialogo Testare ingressi e uscite
dell'apparecchio, per vedere la posizione fisica degli ingressi binari. L'immissione
della password non è ancora necessaria.
Per testare gli ingressi binari procedere nel modo seguente:
• Attivare nell'impianto ciascuna delle funzioni che sono origine per gli ingressi binari.
• Controllare la reazione nella colonna Stato della finestra di dialogo. A questo
scopo, bisogna aggiornare la finestra di dialogo. Le opzioni possibili sono riportate
più avanti, titolo a margine „Aggiornamento della visualizzazione“.
• Terminare la procedura di test (vedi titolo a margine „Terminare la procedura“).
Se si desidera tuttavia controllare gli effetti di un ingresso binario senza effettuare
manovre reali nell'impianto, è possibile farlo attivando singoli ingressi binari con il test
dell'hardware. Appena viene attivato il primo cambio dello stato per un qualsiasi ingresso binario ed è stata immessa la password n.6, tutti gli ingressi binari vengono separati dal lato dell'impianto ed è possibile azionarli solamente tramite la funzione di
test dell'hardware.
Test dei diodi
luminosi
È possibile controllare i LED in modo analogo agli altri elementi di ingresso e di uscita.
Appena si inizia il primo cambiamento di stato per un diodo lumuinoso qualsiasi, la
funzionalità di tutti i diodi luminosi viene disconnessa sul lato dell'apparecchio e ed è
possibile azionarli solamente tramite la funzione di test dell'hardware. Ciò significa, ad
es., che non è possibile attivare un diodo luminoso tramite una funzione dell'apparecchio o azionando il tasto di reset dei LED.
Aggiornamento
della
visualizzazione
Durante l'apertura della finestra di dialogo Testare ingressi e uscite dell'apparecchio vengono richiamati e visualizzati gli stati di funzionamento attuali dei componenti
hardware.
Un aggiornamento si ha:
• per la relativa compenente hardware, se un comando di cambio in un altro stato
operativo ha avuto esito positivo,
• per tutte le componenti hardware, cliccando sul pulsante Aggiornare,
• per tutti le componenti hardware attraverso aggiornamento ciclico (ciclo di 20 secondi), marcando l'opzione Aggiornamento ciclico.
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411
3 Montaggio e messa in servizio
Terminare la
procedura
3.3.4
Per concludere il test dell'hardware cliccare su Chiudere. La finestra di dialogo si
chiude. In questo modo, tutte le componenti hardware vengono riportate nello stato
operativo prescritto per le condizioni di utilizzo; l'apparecchio, durante il reset con riavviamento che segue, non è pronto per l'esercizio.
Prove per la protezione contro la mancata apertura dell'interruttore
Generalità
Se l'apparecchio è dotato di protezione contro la mancata apertura dell'interruttore e
tale protezione viene utilizzata, bisogna controllare praticamente la sua corretta integrazione nell'impianto.
Per il test sull'impianto è particolarmente importante che la ripartizione dei comandi di
scatto agli interruttori adiacenti, in caso di mancata apertura dell'interruttore, avvenga
correttamente.
Vengono definiti interruttori adiacenti tutti gli interruttori che, in caso di mancata apertura dell'interruttore, devono essere fatti scattare affinché venga interrotta la corrente
di corto circuito. Questi sono quindi gli interruttori tramite i quali viene alimentata la derivazione con guasto.
Non è possibile definire una procedura generale di test dal momento che la definizione
degli interruttori adiacenti dipende in grande misura dalla struttura dell'impianto.
3.3.5
Controllo delle uscite analogiche
Gli apparecchi SIPROTEC 7UM62 possono essere dotati di fino a 2x2 uscite analogiche. Se tali uscite esistono e vengono utilizzate, bisogna controllare il loro funzionamento.
Poiché possono essere emessi valori di misura o risultati diversi, il controllo dipende
dal genere di valori in questione. Questi vanno generati (ad esempio con un dispositivo di prova secondaria).
ccertarsi che i valori corrispondenti siano correttamente emessi alla destinazione.
3.3.6
Controllo di funzioni definibili dall'utente
Logica CFC
Poiché l'apparecchio dispone di funzioni definibili dall'utente, in particolare la logica
CFC, è necessario controllare anche le funzioni e le connessioni create.
Naturalmente non è possibile definire una procedura universale. La configurazione di
queste funzioni e le condizioni necessarie devono essere invece conosciute e verificate. In particolare, bisogna osservare e verificare eventuali condizioni di blocco dei
mezzi di commutazione (interruttori, sezionatori, dispersori).
3.3.7
Controllo della protezione di terra del rotore in condizioni di macchina ferma
Protezione terra
rotore (R, fn)
412
La protezione terra rotore può essere controllata a macchina ferma. A questo scopo
però il dispositivo di accoppiamento deve essere alimentato con tensione alternata
esterna. Questa può essere da 100 V a 125 V o 230 V (vedi anche schema di collegamento al paragrafo 2.34).
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3.3 Messa in servizio
Porre la protezione terra rotore (indirizzo 6001 ROTOR E/F) su Block relay.
Per macchine con eccitazione tramite raddrizzatori ruotanti (figura seguente a sinistra), un guasto franco a terra viene collocato tra i due anelli collettori di misura con
spazzole di misura applicate, per macchine con eccitazione tramite anelli collettori
(figura seguente a destra) esso viene collocato tra un anello collettore e la terra. L'apparecchio misura ora come impendenza di terra solo la reattanza del dispositivo di accoppiamento e la resistenza delle spazzole, eventualmente in serie ad una resistenza
di protezione per i condensatori di accoppiamento e ad una resistenza di limitazione
di corrente con accoppiamento induttivo-capacitivo.
Questi valori possono essere richiamati, assieme all'angolo di fase di questa resistenza complessa, tra i valori di misura di guasto a terra:
Rges
= x.xx kΩ
Xges
= y.yy kΩ
ϕZges
= z.z°
Qui Rges. corrisponde alla resistenza in serie (spazzole più, eventualmente, resistenza
di protezione e di limitazione) e Xges. alla reattanza di accoppiamento. Se sia per Rges.
che per Xges. viene visualizzato il valore zero, allora c'è un'inversione di polarità dei
collegamenti di URE o IRE. Va invertita la polarità di una delle grandezze di misura e la
misurazione va ripetuta.
Bisigna controllare e/o correggere che i valori di impostazione
R SERIES
= xxx Ω (indirizzo 6007)
X COUPLING
= yyy Ω (indirizzo 6006)
corrispondano ai valori di misura sopra citati. Rimuovere il ponte di guasto a terra.
Adesso, tramite una resistenza della grandezza della resistenza di allarme (RE<
WARN, indirizzo 6002, 10 kΩ alla consegna), viene simulato un guasto a terra come
sopra. Tra i valori di misura di guasto a terra, la resistenza calcolata dall'apparecchio
può essere richiamata come Rerd. In caso di divergenze significative tra il valore di resistenza di terra effettivo e quello visualizzato, si può tentare di ottenere una loro maggiore corrispondenza modificando il valore preimpostato della correzione dell'angolo
per IRE PHI I RE all'indirizzo 6009. Tale correzione dell'errore d'angolo ha ora effetto
sulla funzione di protezione terra rotore.
Successivamente, tramite una resistenza di circa il 90% della resistenza di scatto
(RE<< TRIP, indirizzo 6003, 2 kΩ alla consegna), viene simulato un guasto a terra
come sopra. La protezione terra rotore emette una segnalazione di avviamento e,
dopo 6005 T-TRIP-RE<< (0,5 s alla consegna), una segnalazione di scatto (LED 1
e relè di uscita 2, rispettivamente come messaggio collettivo scatto dell'apparecchio).
Per macchine con energizzazione tramite anello collettore l'ultima prova viene ripetuta
sull'altro anello.
Rimuovere la resistenza di guasto a terra.
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413
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-17
Tipi di eccitatrici
Alzare le spazzole di misura e/o interrompere il circuito di misura. Dopo un ritardo di
ca. 5 s appare la segnalazione „Fail. REF IEE<“ (non parametrizzata alla consegna). Chiudere nuovamente il circuito di misura.
Se la segnalazione „Fail. REF IEE<“ è presente anche con il circuito di misura
chiuso, allora la capacità di terra-rotore è minore di 0,15 µF. In questo caso non è possibile una supervisione del circuito di misura; la segnalazione „Fail. REF IEE<“
non dovrebbe allora essere parametrizzata e tolta dalle uscite binarie (parametro
5106 IEE< = 0).
Controllare infine che tutti gli accorgimenti provvisori per queste prove siano stati annullati:
• il ponte di terra e/o la resistenza rimossi,
• i circuiti di misura chiusi,
• l'apparecchio di accoppiamento collegato alla tensione alternata di alimentazione
prevista, (vedi anche schema di collegamento al paragrafo 2.34).
Una verifica di esercizio con la macchina in funzione avviene successivamente, come
descritto al paragrafo "Controllo della protezione terra rotore in funzione".
Protezione terra
rotore (da 1 a 3 Hz)
La protezione terra rotore può essere controllata a macchina ferma. A questo scopo
l'apparecchio per collegamento in serie 7XT71 deve essere alimentato con tensione
alternata esterna. Questa è da 100 a 125 V AC (vedi anche schema di collegamento
in appendice A.3).
Porre la protezione terra rotore (indirizzo 6101 REF 1-3Hz) su Block relay.
In assenza di guasti vengono richiamati e valutati dalla protezione i seguenti valori di
misura di esercizio (vedi tabella 3-28). I valori di misura di esercizio sono riportati tra i
valori di misura di guasto a terra (in DIGSI sotto „Valore di misura guasto a terra“).
414
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3.3 Messa in servizio
Tabella 3-28
Valori di misura di esercizio della protezione terra rotore
Valore di misura
Spiegazione
fgen = xx.x Hz
Viene visualizzata la frequenza della tensione rettangolare accoppiata. Questa
può essere impostata nel 7XT71 per ponticello. La preimpostazione è di ca.
1,5Hz (tolleranza ca. ± 10 %).
Ugen = xx.x V
Questo valore di misura indica l'ampiezza attuale delle tensione rettangolare accoppiata. Il valore è di circa ca. 50 V (la tolleranza del 7XT71 può essere fino a
± 4V )
Igen = X.xx mA
Questo valore di misura in assenza di guasti è vicino allo zero. Se sul rotore viene
montata una resistenza di guasto verso terra, la corrente prevedibile può essere
stimata come segue.
RE: resistenza di guasto
Rges: resistenza di accoppiamento (20 kΩ + 720 Ω = 20,720 kΩ)
Qc = x.xxx mAs
Questo valore di misura indica la carica deterrminata dalla capacità di terra del
rotore. La metà del valore misurato va impostato all'indirizzo 6106 come Qc <.
Se la capacità è molto piccola, bisogna eventualmente rendere inattiva la supervisione del circuito di misura (valore di impostazione 0).
Rerde = xxx.x kΩ
Questo valore di misura indica la resistenza di terra del rotore. In assenza di
guasti viene visualizzato il valore limite superiore 999,9 kΩ. Se ciò non avviene,
ci sono evidentemente capacità supplementari nel dispositivo di eccitazione. La
frequenza della tensione rettangolare nel 7XT71 va abbassata per ponticello. Per
almeno 3 periodi di rete non si deve avere nessun trasferimento del carico nella
corrente di misura Igen. Per la visualizzazione dovrebbe essere avviato un fault
record di prova (registrazione valore istantaneo) e controllata la traccia MU2 che
rappresenta la corrente Igen (vedi figura seguente).
7UM62 Manuale
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415
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-18
Fault record di prova
Vengono quindi montate le resistenze di guasto per il gradino di allarme e di scatto e
richiamato il valore di misura di esercizio Rerde. I due valori di misura costituiscono la
base per il valore di impostazione del gradino di allarme (indirizzo 6102 RE< WARN)
e del gradino di scatto (indirizzo 6103 RE<< TRIP).
Infine ha luogo il controllo del gradino di allarme e di scatto. La resistenza di prova è
di circa 90% del valore impostato. Per macchine con eccitazione tramite anelli collettori, la prova viene effettuata su entrambi gli anelli.
Rimuovere la resistenza di guasto a terra e poi alzare le spazzole di misura e/o interrompere il circuito di misura. Dopo un ritardo di ca. 10 s ha luogo la segnalazione „REF
1-3Hz open“ (non parametrizzata alla consegna). Chiudere nuovamente il circuito
di misura.
Se deve essere effettuata una prova automatica per mezzo di una resistenza di prova,
bisogna testare anche questo meccanismo. La resistenza di prova va collegata
sull'anello collettore verso terra, la prova va attivata attraverso l'ingresso binario
(„>Test REF 1-3Hz“).
Bisogna poi controllare le segnalazioni durante le quattro fasi da elaborare.
1. Circuiti di misura chiusi
Segnalazione „Test REF PASSED“
2. Aprire il collegamento della prima resistenza di accoppiamento
Cir. open“
416
Segnalazione „1
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3.3 Messa in servizio
3. Aprire il collegamento della seconda resistenza di accoppiamento
„2 Cir. open“
4. Ristabilire i collegamenti
Segnalazione
Segnalazione „Test REF PASSED“
Disattivare nuovamente la prova automatica e ricontrollare il valore di misura di esercizio Rerde. Devono essere visualizzati 999,9 kΩ.
Infine viene disinserita l'alimentazione di tensione alternata del 7XT71. Dopo ca. 5 s
la protezione emette la segnalazione „Fail REF 1-3Hz“ (non parametrizzata alla
consegna).
Al fine di escludere possibili influenze del circuito di misura in seguito al funzionamento della macchina, in particolare in seguito all'eccitazione, si consiglia ancora una
prova supplementare.
3.3.8
Controllo della protezione terra statore al 100%
Protezione terra
statore al 100 %
La protezione terra statore al 100% può essere controllata a macchina ferma, poiché
il principio di misurazione del calcolo della resistenza di terra è indipendente dal fatto
che la macchina sia ferma, ruoti o sia eccitata. A questo scopo, il generatore a 20 Hz
7XT33 deve essere tuttavia alimentato con tensione continua o da una sorgente di
tensione esterna (3 x 100 V, 50/60 Hz) (vedi anche schema di collegamento al paragrafo 2.31).
Protezione terra statore al 100 % (indirizzo 5301 100% SEF-PROT.) su Block
relay.
I seguenti parametri di taratura, alla prima messa in esercizio, devono rimanere nella
preimpostazione:
5309
PHI I SEF = 0 °
5310
SEF Rps = 0.0 Ω
5311
Rl-PARALLEL = ∞ Ω
Le grandezze di misura addotte all'apparecchio USEF e ISEF possono essere richiamate sotto i valori di misura di guasto a terra (in DIGSI valori di misura di guasto a terra):
„U SEF=“ xx.x V
„U20=“ xx.x V
„I SEF=“ xx.x mA
„I20=“ xx.x mA
È da osservare che questi valori di misura U SEF e I SEF sono solo valori effettivi e
solo quando il generatore non è in funzione corrispondono alle grandezze a 20 Hz
(U20 e I20). La tensione misurabile viene influenzata dalla resistenza di carico RL,
dalla resistenza a 20 Hz del filtro di banda (RBP ca. 8 Ω), dal partitore di tensione
(rPartitore di tensione i.a. 5/2) e infine dalla tensione di alimentazione a 20 Hz (Ugeneratore a
20 Hz ca. 25 V). Il valore è stimabile come segue:
La corrente circolante ISEF viene determinata dalla capacità di terra statorica e assume
valore molto piccoli.
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417
3 Montaggio e messa in servizio
Sulla base di questi valori l'apparecchio calcola la resistenza di terra RSES riferita al
lato della protezione. La resistenza di terra primaria RSESp sul lato della macchina
risulta dal valore secondario moltiplicato per il fattore di conversione nei dati dell'impianto 1 (indirizzo 275 FACTOR R SEF). Entrambi i valori di resistenza, compreso l'angolo di fase tra tensione a 20 Hz e corrente a 20 Hz (ϕSEF = ϕU - ϕI), possono essere
richiamati sotto i valori di misura di esercizio:
„R SEF=“ xxxx Ω
„RSEFp=“ xxx.xx kΩ
„ϕ SEF=“ xx.x°
PERICOLO
Sul generatore possono essere presenti anche da fermo tensioni pericolose dovute
alla tensione addizionale esterna a 20 Hz dell'avvolgimento dello statore.
La non osservanza delle seguenti misure ha come conseguenza incidenti mortali,
gravi lesioni corporali o notevoli danni materiali, poiché può essere presente da 1% a
3 % della tensione nominale primaria del generatore da proteggere.
La tensione addizionale esterna a 20 Hz dell'avvolgimento dello statore dev'essere
esclusa prima di iniziare dei lavori sul generatore fermo.
Bisogna procedere nel modo seguente:
• In assenza di guasti (RE infinito) l'angolo misurato deve essere negativo in seguito
alla corrente di terra capacitiva. Se ciò non avviene bisogna ruotare il collegamento
sull'ingresso di corrente. L'angolo di fase „ϕ SEF=“ dovrebbe essere, in seguito
alle capacità di terra del rotore, di circa –90°. Se non è così bisogna determinare
l'integrazione a –90° e impostare PHI I SES = –90° – ϕ SEF. Con un valore indicato di ad es. „ϕ SEF=“ –75°, va impostato all'indirizzo 5309 PHI I SES = –15°.
Il valore di misura si modificherà quindi a ca. –90°.
Il valore visualizzato per R SES deve assumere, in assenza di guasti, il valore
massimo possibile di 9999 Ω. Il valore massimo per la resistenza di terra primaria
R SESp dipende dal fattore di conversione scelto (FACTOR R SEF indirizzo 275).
• Nel centro stella del generatore viene montato un corto circuito (RE = 0 Ω) e la resistenza di guasto misurata („R SEF=“) viene richiamata dai valori di misura di
esercizio. Questa resistenza viene impostata all'indirizzo 5310 SEF Rps.
• Ora viene montata sul lato primario una resistenza che corrisponde al valore di
scatto (es. 2kΩ). Viene verificata la resistenza di guasto misurata („R SEF=“). Se
questa diverge in maniera significativa dal valore previsto, allora bisogna adattare
SEF Rps ed eventualmente effettuare una regolazione di precisione con l'angolo
di correzione (PHI I SEF). Infine la resistenza di guasto viene richiamata e impostata come valore di scatto all'indirizzo 5303 R<< SEF TRIP.
Poi sul lato primario viene montata la resistenza di guasto per il gradino di allarme
(ad es. 5 kΩ) e viene richiamata nei valori di misura di esercizio („R SEF=“).
Questo valore va impostato all'indirizzo 5302 come R< SEF ALARM.
• Disinserire oppure bloccare attraverso l'ingresso binario la tensione di alimentazione per il generatore a 20 Hz. Compare la segnalazione „SEF100 Failure“ (non
parametrizzata alla consegna). In questo modo viene rilevato con sicurezza un
guasto al generatore a 20 Hz. Se questa segnalazione compare già con il generatore a 20 Hz in funzione, va ridotta la soglia di supervisione (indirizzo 5307 U20
MIN). Ciò può accadere in caso di resistenze di carico molto piccole (< 1 Ω).
418
7UM62 Manuale
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3.3 Messa in servizio
• Infine viene rilevata una serie di misure iniziando con 0 kΩ a passi di 1 kΩ. Se si
devono effettuare modifiche all'angolo di correzione (PHI I SEF indirizzo 5309)
e/o alla resistenza di contatto (SEF Rps, indirizzo5310), si deve adattare il valore
di impostazione per il gradino di scatto (R<< SEF TRIP) e di allarme (R< SEF
ALARM).
• Adesso la resistenza di terra viene ridotta a ca. il 90 % della resistenza del gradino
di allarme (indirizzo 5302 R< SEF ALARM). La protezione terra statore emette,
dopo il tempo di ritardo parametrizzato all'indirizzo 5303 T SEF ALARM (10,00 s
alla consegna), una segnalazione di allarme „SEF100 Alarm“ (non parametrizzata alla consegna).
Ridurre ulteriormente la resistenza di terra fino al 90 % del valore di intervento convertito del gradino di scatto sul lato della protezione (R< SEF ALARM, indirizzo
5303). La protezione emette una segnalazione di avviamento e dopo T SEF TRIP
indirizzo 5305 (1.00 sec alla consegna) una segnalazione di scatto.
Rimuovere la resistenza di prova.
Nota
Le impostazioni dovrebbero essere effettuate esclusivamente con valori secondari.
Se durante la conversione da secondario a primario si riscontra che il fattore teorico
di conversione non è del tutto corretto, il FACTOR R SEF deve essere adattato ai risultati della misurazione (per le formule di conversione vedi il paragrafo 2.31.2).
Se la segnalazione „manca tensione 20 Hz“ viene portata dal generatore 7XT33 a 20
Hz su uno degli ingressi binari e questo, contrariamente alla condizione di consegna,
è parametrizzato per questo, è possibile controllare la sua segnalazione.
Disinserire le tensioni di alimentazione del generatore a 20 Hz.
Segnalazione di conferma „>U20 failure“ (non parametrizzata alla consegna).
Segnalazione „SEF100 Failure“ (non parametrizzata alla consegna).
Inserire nuovamente le tensioni di alimentazione del generatore a 20 Hz.
Se si ricorre alla possibilità di un blocco della protezione al 100% di terra statore
tramite ingresso binario, si dovrebbe controllare il suo effetto.
Controllare l'ingresso binario „>SEF100 BLOCK“.
Segnalazione di conferma „SEF100 BLOCKED“.
Altre prove vengono effettuate con la macchina in funzione.
Nota
Se durante i controlli di routine si desidera controllare anche il filtro di banda 7XT34,
con l'impianto fermo bisogna cortocircuitare il trasformatore di terra e/o il trasformatore
di neutro sul lato secondario e poi attivare il generatore a 20 Hz. Il valore di misura di
esercizio I SES deve essere moltiplicato per il rapporto di trasformazione del trasformatore a bassa corrente (es. 400 A/ 5 A). La corrente circolante deve essere superiore
a 3 A. Se la corrente è chiaramente minore, la frequenza di risonanza del filtro di
banda si è modificata. Un migliore adattamento lo si ottiene collegando e/o scollegando capacità (vedi anche istruzioni per l'uso del 7XT33, n. d'ordinazione C53000B1174-C129).
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419
3 Montaggio e messa in servizio
Infine bisogna togliere il cortocircuito e controllare la separazione con il valore di
misura di esercizio U SES.
3.3.9
Controllo del circuito di misura di tensione continua/corrente continua
Preparazione
Porre la protezione di tensione continua/corrente continua (indirizzo 7201 DC PROTECTION) su Block relay.
A seconda del campo di applicazione si può modificare solo la corrispondente tensione dell'impianto con le condizioni previste e controllare la reazione del 7UM62. In caso
di superamento o di non raggiungimento (secondo selezione all'indirizzo 7203) della
tensione limite (indirizzo 7204) si ha la segnalazione „DC Prot.pick.up“ (non parametrizzata alla consegna) e dopo T DC = (indirizzo 7206) la segnalazione „DC
Prot. TRIP“ (non parametrizzata alla consegna).
Infine la protezione di tensione continua viene attivata (indirizzo 7201 DC PROTECTION = ON) oppure – se non utilizzata – disattivata (DC PROTECTION = OFF).
3.3.10 Verifica degli scatti/chiusure degli organi di manovra primari
Collegamento
tramite immissione
del comando
Al termine dei test, i comandi di scatto ed eventualmente di chiusura configurati
nell'apparecchio devono essere stati provati tramite le funzioni di test dell'hardware
sopra descritte. Le segnalazioni delle posizioni di ritorno degli interruttori accoppiate
via ingresso binario devono essere lette sull'apparecchio e confrontate con la posizione reale degli interruttori. Negli apparecchi con display grafico, ciò è facilmente possibile dal display di comando.
Nella descrizione del sistema SIPROTEC 4 viene spiegato come procedere per il collegamento. L'autorizzazione al controllo deve essere in tal caso impostata in maniera
corrispondente alla sorgente di comando utilizzata. Come modalità di commutazione
è possibile scegliere tra commutazione con o senza blocco. Bisogna considerare che
la commutazione senza blocco rappresenta un rischio per la sicurezza.
Collegamento ad
una centrale di
comando
420
Se l'apparecchio è collegato ad un centro remoto di controllo tramite l'interfaccia di sistema, anche le relative prove di collegamento dovrebbero essere controllate da
questo centro. Anche qui bisogna assicurarsi che l'autorizzazione al controllo sia impostata in maniera corrispondente alla sorgente di comando utilizzata.
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3.3 Messa in servizio
3.3.11 Prova di messa in esercizio con la macchina
Avvertenze
generali
AVVERTENZA
Attenzione alle tensioni pericolose durante il funzionamento di apparecchi elettrici
La mancata osservanza delle seguenti norme comporta incidenti mortali, gravi lesioni
corporali o notevoli danni materiali.
Con questo apparecchio può lavorare solo personale qualificato. Tale personale deve
essere a conoscenza delle normative di sicurezza in materia, delle misure di sicurezza
e delle avvertenze contenute nel presente manuale.
Per la messa in servizio bisogna effettuare anche operazioni di commutazione. Le verifiche descritte devono poter essere effettuare senza rischi. Non sono pertanto adatte
per controlli di servizio.
AVVERTENZA
Attenzione a pericoli dovuti a prove primarie scorrette
La mancata osservanza delle seguenti norme può comportare incidenti mortali, lesioni
del personale o notevoli danni materiali.
Le prove primarie devono essere effettuate solo da personale qualificato, che abbia
conoscenza della messa in servizio di sistemi di protezione, del funzionamento degli
impianti, così come delle prescrizioni di sicurezza (commutazione, messa a terra,
ecc.).
Regole di sicurezza
L'osservanza delle regole di sicurezza corrispondenti (es. VDE 105, VBG4) è premessa necessaria
Prima dell'inizio dei lavori vanno osservate tra l'altro le „5 regole di sicurezza“:
• Disinserire l'alimentazione
• Proteggere contro un'energizzazione accidentale
• Accertare l'assenza di tensione
• Mettere a terra e cortocircuitare
• Coprire o impedire l'accesso ai componenti vicini sotto tensione
Si deve inoltre osservare:
• Collegare a terra l'apparecchio prima di realizzare qualsiasi altro collegamento.
• Tensioni pericolose possono essere presenti su tutte le parti collegate alla tensione
ausilaria e alle grandezze di misura o di prova.
• Tensioni pericolose possono essere presenti anche dopo che la tensione ausiliaria
è stata disinserita (condensatori carichi).
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421
3 Montaggio e messa in servizio
• Dopo un disinserimento della tensione ausiliaria, per ottenere determinate condizioni iniziali, bisogna attendere almeno 10 s prima di reinserire la tensione ausiliaria.
• I valori limite riportati nei dati tecnici (paragrafo 4.1) non devono essere mai superati, neanche durante le prove e la messa in esercizio.
PERICOLO
Tensioni pericolose in caso di interruzioni nei circuiti secondari dei trasformatori amperometrici
La mancata osservanza delle seguenti norme comporta incidenti mortali, gravi lesioni
corporali o notevoli danni materiali.
Cortocircuitare i collegamenti secondari dei trasformatori amperometrici prima di interrompere i conduttori di collegamento di corrente all'apparecchio.
Se è presente un interruttore di prova che cortocircuita automaticamente le linee secondarie del trasformatore amperometrico, è sufficiente metterlo in posizione di „prova“, sempre che si siano verificati prima gli interruttori di cortocircuito.
Tutte le apparecchiature di prova secondarie devono essere rimosse, tutte le grandezze di misura attivate. Le preparazioni per l'esercizio devono essere concluse. Le prove
primarie vengono effettuate con il generatore.
Ciclo del
programma
Normalmente avviene nella successione
• Prove di cortocircuito
• Prove di tensione
• Prove di guasto a terra
• Sincronizzazione
• Prove con il generatore connesso alla rete
Le seguenti indicazioni sono ordinate in questa successione. Affinché le funzioni di
protezione non si influenzino reciprocamente, dovrebbero essere dapprima tutte disattivate (condizione di consegna). Durante le prove primarie esse vengono poi rese
operative una dopo l'altra. Se una funzione di protezione non è necessaria, si dovrebbe impostarla già in fase di parametrizzazione come non disponibile (vedi paragrafo 2.4.2). La funzione non verrà allora considerata dal 7UM62.
L'attivazione di una funzione programmata come disponibile può essere effettuata
in due modi. I relativi indirizzi di taratura sono indicati ai rispettivi paragrafi.
• Funzione di protezione Blocco Relè: La funzione di protezione è attiva e produce
segnalazioni (anche segnalazioni di scatto) e valori di misura. I comandi di scatto
sono però bloccati e non vengono portati alla matrice di scatto.
• Funzione di protezione On: La funzione è operativa e produce segnalazioni. Il
comando di scatto va al relè di scatto programmato per la funzione di protezione.
Se la funzione non è programmata su nessun relè, non verrà effettuato alcun
scatto.
422
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3.3 Messa in servizio
Preparazione
Per la preparazione della messa in esercizio si prega di effettuare le seguenti fasi di
lavoro:
• Installazione di un tasto di arresto di emergenza per uno scatto diretto dell'eccitazione
• Bloccare tutte le funzioni di protezione (= Blocco Relè)
• Impostare la funzione di protezione di massima corrente all'incirca sulla corrente
nominale del generatore configurando lo scatto solo verso l'eccitatrice.
• Impostare la funzione di protezione di massima tensione a circa il 30 % della tensione nominale del generatore per la prova di cortocircuito e a circa il 110 % della
tensione nominale per le prove di tensione configurando lo scatto solo verso l'eccitatrice.
Adattamento della
frequenza
L'apparecchio dispone di un adattamento interno della frequenza tramite il quale le
funzioni di protezione vengono sempre elaborate con algoritmi adattati alla frequenza
reale. Ciò spiega la grande gamma di frequenze e lo scarso influsso di frequenze.
Questo presuppone però anche che, prima di effettuare una prova dinamica, devono
essere presenti grandezze di misura affinché l'adattamento della frequenza possa
essere operativo. Se viene collegata una grandezza di misura di 0 senza che sia prima
presente un'altra grandezza di misura, si ha un ritardo supplementare di ca. 120 ms,
poiché l'apparecchio deve prima determinare la frequenza a partire dalla grandezza
di prova. Parimenti non è possibile un segnale di uscita se non è presente nessuna
grandezza di prova. Naturalmente un comando di scatto una volta impartito rimane
per almeno la durata parametrizzata (TMin TRIP CMD) (vedi anche paragrafo2.5).
Condizione di
consegna
L'apparecchio viene consegnato con tutte le funzioni di protezione disattivate. Ciò presenta il vantaggio che ogni funzione può essere verificata per sé senza influenza di
altre funzioni. Per la prova e la messa in servizio devono essere attivate le funzioni
necessarie.
Campi di lavoro
delle funzioni di
protezione
Per le prove di messa in esercizio con la macchina, bisogna tenere conto del campo
di lavoro delle funzioni di protezione come da paragrafo 4 e la presenza di una grandezza di misura sufficientemente elevata. Se si fanno le prove con valori di intervento
ridotti, può sembrare che esista una differenza tra valore di impostazione e valore di
intervento (ad es. gradino di allarme di carico asimmetrico o protezione di guasto a
terra), se la funzione di protezione è ancora bloccata a causa di misure di grandezza
troppo piccole in quanto lo stato operativo 1 non è ancora stato raggiunto.
Poiché tuttavia non ha luogo una verifica dei valori di intervento con la macchina,
questo effetto non rappresenta un disturbo alla messa in esercizio.
Tool di messa in
servizio con
browser WEB
Per il supporto della messa in servizio e per controlli di routine nel 7UM62 è a disposizione un tool per la messa in servizio tipo web. Esso permette di richiamare comodamente tutte le segnalazioni e i valori di misura. Le prove vengono supportate dalla
visualizzazione di diagrammi vettoriali e di caratteristiche selezionate.
Se si vuole lavorare con il „tool di messa in servizio“, si prendano in considerazione
anche gli aiuti offerti da questo „tool“. In Internet (www.siprotec.com), nell'area di
download → Programmi si trova il monitor web.
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423
3 Montaggio e messa in servizio
L'indirizzo IP necessario per il browser viene scelto in funzione dell'interfaccia alla
quale il PC è collegato. I seguenti indirizzi IP sono preimpostati:
• Collegamento all' interfaccia operatore anteriore:
– Indirizzo IP 141.141.255.160 per 7UM62* V4.0 fino a V4.1
– Indirizzo IP 192.168.2.1 per 7UM62* V4.6
• Collegamento all' interfaccia di servizio posteriore (port C):
– Indirizzo IP 141.143.255.160 per 7UM62* V4.0 fino a V4.1
– Indirizzo IP 192.168.2.1 per 7UM62* V4.6
• Collegamento all' interfaccia di sistema posteriore in caso di Ethernet (port B):
– Indirizzo IP 0.0.0.0 (a partire da 7UM62* V4.6)
Per dare una prima idea delle possibilità, vengono qui proposte rappresentazioni
scelte.
L'immagine che segue mostra la rappresentazione vettoriale di correnti di flusso. Le
correnti di linea sono ruotate nella loro posizione di fase di 180° in seguito alle correnti
definite positivamente verso l'oggetto da proteggere. I contributi sono della stessa
grandezza e la sequenza di fase ha lo stesso senso. In questo modo, il collegamento
di corrente sul lato 1 e sul lato 2 è a posto. Un'immagine analoga esiste anche per le
rappresentazioni vettoriali di tensione e corrente del lato 2.
Figura 3-19
Flusso delle correnti attraverso l'oggetto protetto
Per la prova della protezione diferenziale vengono registrate nella caratteristica le correnti differenziali e di stabilizzazione. La caratteristica rappresentata risulta dai valori
di impostazione della protezione differenziale. Nell'immagine 3-20 è stata simulata
una condizione di carico, laddove in L3 è riconoscibile una corrente differenziale.
424
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3.3 Messa in servizio
Figura 3-20
Correnti differenziali e di stabilizzazione - Esempio di grandezze di misura
plausibili
3.3.12 Controllo dei circuiti di corrente
Generalità
Il controllo dei circuiti di corrente con la macchina viene effettuato per garantire la correttezza dei circuiti del trasformatore di corrente relativamente a cablaggio, polarità,
sequenza delle fasi, rapporto di trasformazione dei trasformatori ecc. - non per controllare singole funzioni di protezione nell'apparecchio.
Preparazione
Porre la protezione di carico squilibrato (indirizzo 1701) e la protezione di sovraccarico (indirizzo 1601) su Blocco Relè. Con impianto primario senza tensione e con
messa a terra, inserire un ponte di corto circuito tripolare che possa condurre corrente
nominale (es. sezionatore di terra) sul lato dei morsetti della macchina.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
A conclusione dei lavori di preparazione può essere effettuato il controllo di tutti i circuiti dei trasformatori di corrente (protezione, misura, conteggio ecc.) con l'eccitazione
rimanente.
Messaggio
diagnostico
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In seguito viene effettuato il controllo di tutti i circuiti del trasformatore di corrente con
al massimo il 20 % di corrente nominale del trasformatore. Prove con correnti del generatore sopra il 20 % non sono normalmente necessarie per la protezione digitale.
425
3 Montaggio e messa in servizio
Solamente per il rilevamento della caratteristica di corto circuito può essere necessario azionare il generatore durante la messa in esercizio con corrente nominale.
Valori
Le correnti possono essere lette tra i valori di misura di esercizio sul pannello di visualizzazione posto frontalmente e/o attraverso l'interfaccia operatore tramite personal
computer e confrontati con le grandezze di misura reali. In caso di divergenze rilevanti,
i collegamenti del trasformatore amperometrico non sono corretti.
Sequenza di fase
La sequenza di fase deve corrispondere alla successione delle fasi parametrizzata
(indirizzo 271 sotto Power System Data 1), altrimenti viene emessa la segnalazione „Fail Ph. Seq.“. In questo caso bisogna controllare ed eventualmente correggere le polarità. La componente di sequenza inversa I2 delle correnti può essere
letta tra i valori di misura di esercizio. Essa deve essere vicina allo 0 %. Se non è così,
sono stati invertiti collegamenti del trasformatore amperometrico.
Se il carico asimmetrico è di circa 1/3 delle correnti di linea, c'è circolazione di corrente
solo in una o solo in due fasi.
Se il carico asimmetrico è di circa 2/3 delle correnti di linea, allora un trasformatore di
corrente ha polarità invertita.
Se il carico asimmetrico ha circa la stessa grandezza delle correnti di linea, allora
sono scambiate due fasi.
Dopo aver eliminato l'errore di collegamento, bisogna ripetere la prova.
Rimuovere il ponte di corto circuito.
Taratura protezione di impedenza
Porre la protezione di impedenza (indirizzo 3301) su IMPEDANCE PROT. = Block
relay.
Con impianto primario senza tensione e con messa a terra, installare un ponte di corto
circuito tripolare che possa condurre corrente nominale (es. sezionatore di terra) al
trasformatore di blocco della macchina.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Eccitare lentamente il generatore a ca. il 20 % della corrente nominale della macchina.
Messaggio
diagnostico
Per il controllo dei collegamenti del trasformatore e dei valori di misura di esercizio è
sufficiente la prova con ca. il 20 % della correnete nominale del generatore. Con una
tensione di corto circuito del trasformatore relativamente piccola si generano qui valori
di tensione molto bassi; eventualmente è necessario aumentare un po' la corrente del
generatore. Solo per la taratura quantitativa della protezione di impendenza (se ad es.
deve essere tarato il uK del trasformatore) è necessario effettuare la prova con corrente nominale del generatore.
Sulla base delle tensioni e delle correnti, la protezione calcola l'impendenza tra la posizione di montaggio del riduttore di tensione e la posizione del cortocircuito, che viene
essenzialmente determinata dall'impendenza del trasformatore. Reattanza e resistenza si possono richiamare sotto i valori di misura di esercizio. La protezione tiene conto
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3.3 Messa in servizio
automaticamente della corrente nominale dell'apparecchio di 1 o 5 A. Nel caso seguente dell'impendenza del trasformatore risulta:
Impendenza primaria del trasformatore:
con
uK
- tensione relativa di corto circuito del trasformatore
UN
- tensione nominale del trasformatore
SN
- potenza nominale del trasformatore
Come valori secondari:
con
rTA
- rapporto di trasformazione trasformatore amperometrico
rTV
- rapporto di trasformazione trasformatore voltmetrico
In caso di divergenze rilevanti o di segno matematico errato, i collegamenti del trasformatore voltmetrico non sono corretti.
Dopo aver disattivato e diseccitato il generatore e rimosso il ponte di corto circuito, le
prove di corto circuito sono concluse. Non sono necessarie altre prove per la protezione di carico squilibrato, la protezione di massima corrente, la protezione di
sovraccarico, la protezione di impendenza e di perdita di passo.
La protezione di massima corrente e la protezione di impendenza vengono attivate
(indirizzo 1201: O/C I> = ON e/o indirizzo 1401 O/C Ip = ON, indirizzo 3301: IMPEDANCE PROT. = ON) e sono immediatamente effettive come protezione di corto circuito per tutte le altre prove. Se utilizzati, possono essere attivati anche l'indirizzo
1301 O/C I>> = ON, la protezione di sovraccarico (indirizzo 1601: Ther. OVER
LOAD = ON), la protezione di carico squilibrato (indirizzo 1701: UNBALANCE LOAD =
ON) e la protezione di perdita di passo (indirizzo 3501: OUT-OF-STEP = ON). Altrimenti
vengono regolati su Off.
3.3.13 Controllo della protezione differenziale
Preparazione
Prima delle prove primarie accertarsi ancora una volta che l'oggetto da proteggere
programmato corrisponda a quello reale, che l'adattamento dell'ampiezza, tenendo
conto della corrente nominale dell'oggetto da proteggere e dei trasformatori di corrente primari, e la correzione dei gruppi di accoppiamento siano corretti.
Porre la protezione differenziale (indirizzo 2001) su Block relay o interrompere i
comandi di scatto.
La prova varia a seconda del caso di applicazione.
Per trasformatori di rete e macchine asincrone viene effettuata preferibilmente una
prova di bassa tensione durante la quale l'oggetto protetto completamente isolato
dalla rete viene alimentato con corrente da una sorgente di prova a bassa tensione
(figura 3-21). La corrente di prova viene generata dalla sorgente simmetrica di prova
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427
3 Montaggio e messa in servizio
tramite un ponte di corto circuito montato esternamente alla zona di protezione e in
grado di condurre corrente di prova.
Per trasformatori di blocco e macchine sincrone le prove vengono effettuate durante
gli avviamenti di corrente, laddove la macchina stessa funge da sorgente di corrente
di prova (figura 3-22). La corrente di prova viene generata da un ponte di corto circuito
montato esternamente alla zona di protezione e in grado di condurre brevemente corrente nominale del generatore. In questo caso, dopo l'avviamento della macchina e
tuttavia in condizione di non eccitazione, bisogna stabilire servendosi delle correnti
residue che non ci siano circuiti del trasformatore aperti o cortocircuitati. A questo
scopo, selezionare i valori di misura di esercizio e visualizzare una dopo l'altra tutte le
correnti di esercizio. Se le correnti e la precisione delle misure sono ancora molto ridotte, è possibile di regola già riconoscere i guasti sopra menzionati.
Per le prove di messa in esercizio è necessaria una corrente di flusso di almeno 2%
della corrente nominale dell'apparecchio.
Figura 3-21
Prova di corrente in bassa tensione con generatore di corrente
Figura 3-22
Prova di corrente nella centrale elettrica
Prova di corrente
simmetrica
Con i valori di misura di esercizio messi a disposizione dall'apparecchio 7UM62 è possibile una messa in esercizio rapida senza strumentazione esterna. Gli indici delle correnti misurate sono i seguenti:
Dopo i caratteri della formula I segue l'indicazione della linea con L, poi viene indicata
la cifra del lato (quindi, ad es., avvolgimento del trasformatore), ad esempio
IL1S1
428
Corrente nella linea L1 sul lato 1.
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3.3 Messa in servizio
Misurazione del
valore
Confrontare le correnti visualizzate dall'apparecchio sotto Valori di misura → Secondario → Valori di misura di esercizio secondario con quelle che fluiscono realmente:
IL1S1 =
IL2S1 =
L3S1 =
IL1S2 =
IL2S2 =
IL3S2 =
Se risultano delle differenze non spiegabili con tolleranze di misura, c'è un errore di
collegamento o un errore di prova:
• disattivare e collegare a terra l'oggetto da proteggere (disattivare il generatore),
• controllare e correggere collegamenti e struttura delle prove,
• ripetere le misurazioni e ricontrollare i valori di misura.
Misura dell'angolo
Se le singole correnti sono plausibili, vengono successivamente verificati i rapporti
d'angolo delle correnti (ϕIL1S1, ϕIL2S1, ϕIL3S1, ϕIL1S2, ϕIL2S2, ϕIL3S2). Le differenze d'angolo vengono emesse rispettivamente in riferimento alla fase L1 del lato 1.
Controllare gli angoli visualizzati dall'apparecchio sotto Valori di misura → Secondario → Posizioni di fase per il lato 1. Tutti gli angoli si riferiscono a IL1S1.
Per una sequenza di fase destrorsa devono quindi comparire più o meno i seguenti
risultati:
ϕL1S1
= 0°
ϕL2S1
= 240°
ϕL3S1
= 120°
Se gli angoli non sono corretti, ci sono errori di polarità nel collegamento di singole correnti di linea del lato 1.
• Disattivare e collegare a terra l'oggetto da proteggere (disattivare il generatore),
• controllare e correggere collegamenti e struttura delle prove,
• ripetere le misurazioni e ricontrollare i valori di misura.
Controllare gli angoli visualizzati dall'apparecchio sotto Valori di misura → Secondario → Posizioni di fase per il lato 2. Tutti gli angoli si riferiscono a IL1S1. Se gli angoli
non sono corretti, ci sono errori di polarità nel collegamento di singole correnti di linea
del lato 2 e bisogna procedere come sopra per il lato 1.
Gli angoli delle correnti tra i diversi lati dell'oggetto protetto sono definiti in modo tale
che una corrente che circoli in fase attraverso l'oggetto protetto, con collegamento corretto, abbia una differenza d'angolo di 180° tra le correnti della stessa linea di entrambi
i punti di misura. Eccezione: protezione differenziale trasversale; per questa protezione le correnti delle linee corrispondenti devono avere la stessa fase.
Gli angoli nominali dipendono dall'oggetto protetto e - per i trasformatori - dal gruppo
di accoppiamento. Essi sono riportati nella tabella 3-29 per una sequenza di fase destrorsa.
Negli angoli visualizzati si riconosce la polarità dei collegamenti dei trasformatori amperometrici così come la polarità parametrizzata. Se quindi tutti e tre gli angoli differi-
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429
3 Montaggio e messa in servizio
scono di 180° dal valore nominale, la polarità di un trasformatore amperometrico non
è corretta.
Ciò può essere eliminato con verifiche ed eventuali correzioni dei relativi parametri
dell'impianto.
Tabella 3-29
Indirizzo 201 STRPNT->OBJ S1
per avvolgimento primario,
Indirizzo 210 STRPNT->OBJ S2
per avvolgimento secondario
Visualizzione dell'angolo dipendente dall'oggetto da proteggere (trifase)
Oggetto da proteggere →
↓ Angolo di fase
ϕL1S2
Trasformatore con numero del gruppo di accoppiamento 1)
Generatore/
Motore
180°
3
4
5
6
180° 150° 120°
0
1
90°
60°
30°
0°
330° 300° 270° 240° 210° 180° 150° 120°
ϕL2S2
60°
60°
ϕL3S2
300°
300° 270° 240° 210° 180° 150° 120°
1)
30°
2
0°
7
8
9
10
11
330° 300° 270° 240° 210°
90°
60°
30°
0°
90°
330°
Gli angoli valgono se il lato di alta tensione è definito come lato 1. Altrimenti vale 360° meno l'angolo indicato
Correnti
differenziali e di
stabilizzazione
A conclusione delle prove simmetriche vengono controllate le grandezza di misura differenziali e di stabilizzazione. Anche se le misurazioni simmetriche effettuate fino a
questo punto dovrebbero aver evidenziato tutti gli errori di collegamento, non si
possono tuttavia escludere errori di adattamento e di attribuzione dei gruppi di accoppiamento.
I valori calcolati possono essere richiamati sotto i valori di misura di esercizio. Le correnti differenziali e di stabilizzazione si riferiscono alla corrente nominale dell'oggetto
protetto. Di ciò si deve tener conto se esse vengono confrontate con le correnti di
prova.
Se si generano correnti differenziali di un certo rilievo, bisogna controllare i parametri
seguenti:
Protezione del trasformatore:
indirizzi 241, 249 e 202 (adattamento avvolgimento 1), 243, 249 e 211 (adattamento
e gruppo di accoppiamento avvolgimento 2);
Protezione generatore/motore:
indirizzi 251 e 252 (adattamento valori nominali macchina);
La prova di corrente simmetrica è così conclusa. Disattivare e collegare a terra l'oggetto protetto (disattivare il generatore), rimuovere la prova.
La protezione differenziale viene attivata (indirizzo 2001: DIFF. PROT. = ON) ed è
immediatamente effettiva come protezione di corto circuito per tutte le altre prove.
3.3.14 Controllo della protezione differenziale di corrente verso di terra
Preparazione
430
Tramite la prova primaria vengono controllati i collegamenti di installazione, in particolare il collegamento del trasformatore di corrente. Prima delle prove primarie accertarsi che l'oggetto protetto programmato corrisponda a quello reale. A questo scopo,
bisogna verificare i valori di impostazione della programmazione della funzione di protezione, dei dati d'impianto 1 e della funzione stessa di protezione.
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3.3 Messa in servizio
Prima di iniziare la prova, bisogna porre la protezione di corrente differenziale (indirizzo 2101 REF PROT.) su Block relay oppure interrompere i comandi di scatto.
Le prove primarie di "blocchi centrale" vengono effettuate con il generatore stesso.
Per i trasformatori viene utilizzata una sorgente di prova a bassa tensione.
Prima della prova va effettuato il controllo visivo della correttezza dei collegamenti del
trasformatore amperometrico.
Nota
Durante un corto circuito tripolare, con l'impiego della protezione differenziale di corrente verso terra bisogna bisogna verificare la coorrispondenza dei tre trasformatori
amperometrici (lato 1 e/o lato 2 – a seconda dell'applicazione per la protezione differenziale di terra). A questo scopo vengono richiamati i valori di misura di esercizio percentuali 3I0-1 e 3I0-2 (in DIGSI nei valori di misura della protezione differenziale).
Nei trasformatori ben regolati i valori devono essere vicini allo zero. In fase di impostazione della protezione, si deve tenere conto dei valori che si discostano dallo zero.
Prova primaria con
generatore
Questa prova viene effettuata come integrazione delle prove di corrente. A questo
scopo la protezione viene portata sul valore più sensibile. Va bloccata l'abilitazione di
tensione omopolare (indirizzo 2103 REF U0>RELEASE = 0).
Per la prova bisogna collegare a terra una fase ed energizzare il generatore (vedi
figura seguente). La corrente di prova non deve superare la corrente del sistema di
sequenza inversa ammessa. Se questa è ad esempio di I2amm. = 10 % IN,G, la corrente
di prova deve rimanere sotto 30 % IN,G. Sull'altro lato la corrente viene determinata
dalla messa a terra del centro stella a bassa resistenza ohmica. Per la prova è sufficiente il 10 % della corrente del generatore.
Figura 3-23
Prova della protezione differenziale di corrente verso terra sul generatore
Per i guasti esterni si possono richiamare i valori di misura di esercizio percentuali
(nell'apparecchio: richiamare Valori di misura → I-Diff, I-Stab):
3I0-1
corrente omopolare calcolata del lato 1
3I0-2
corrente omopolare calcolata del lato 2 e/o corrente di
terra misurata IEE2 (in funzione della programmazione)
I0-Diff
corrente differenziale calcolata
I0-Stab
corrente di stabilizzazione calcolata
Le due correnti omopolari 3I0-1 e 3I0-2 devono essere della stessa grandezza e
corrispondere alla corrente iniettata. La corrente differenziale I0-Diff è vicina allo
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431
3 Montaggio e messa in servizio
zero. La corrente di stabilizzazione I0-Stab corrisponde al doppio della corrente che
fluisce. Se corrente differenziale e corrente di stabilizzazione sono della stessa grandezza, c'è un'inversione di polarità su un trasformatore di corrente. Differenze minime
sono causate da anomalie del trasformatore.
Se compaiono delle differenze, generalmente si tratta di errori di collegamento.
Bisogna eventualmente modificare il cablaggio o, nei dati d'impianto 1, l'attribuzione
del centro stella dei trasformatori amperometrici dei trasformatori di corrente di linea
e/o del trasformatore di corrente di terra IEE2. Per i trasformatori di corrente di linea
bisogna accertarsi che vengano usati dalle altre funzioni di protezione, come ad es. la
protezione differenziale. Vanno controllate le reazioni. Se la protezione di corrente differenziale è già stata controllata e vengono utilizzati i trasformatori di corrente del lato
1 e del lato 2 per la protezione differenziale di corrente di terra, si possono escludere
i guasti di cui sopra. Se viene utilizzato l'ingresso IEE2 è possibile un'inversione di polarità dei collegamenti. Bisogna controllare il collegamento e/o l'attribuzione del centro
stella nei dati d'impianto 1 (indirizzo 214 GRD TERM. IEE2). Conformemente alla
preimpostazione, il morsetto 7 deve essere rivolto verso l'oggetto protetto. In caso di
differenze dei valori di misura, c'è presumibilmente un adattamento errato delle grandezze di misura. Qui bisogna controllare i dati d'impianto 1, i parametri dell'oggetto
protetto e il trasformatore. Conformemente alla preimpostazione, il morsetto 7 deve
essere rivolto verso l'oggetto protetto.
In caso di differenze dei valori di misura, c'è presumibilmente un adattamento errato
delle grandezze di misura. Qui bisogna controllare i dati d'impianto 1, i parametri
dell'oggetto protetto e il trasformatore.
A questo scopo si dovrebbe procedere nel modo seguente:
• disattivare e mettere a terra il generatore
• controllare e correggere eventualmente i collegamenti e/o adattare i dati d'impianto
• ripetere le misurazioni
Se la protezione differenziale di corrente di terra viene impiegata sul trasformatore,
risulta una prova di confronto (vedi figura seguente). Il valore di misura 3I0-1 è attribuito al lato 1 e 3I0-2 la corrente di terra IEE2. Il metodo di prova è comparabile con
quello di cui sopra. Per la corrente di prova bisogna fare assolutamente attenzione a
non superare la corrente di carico asimemtrico ammessa. Con circuito stella-triangolo
il guasto unipolare sul lato del generatore si rappresenta come guasto bipolare.
Figura 3-24
Prova con
dispositivo di prova
secondaria
432
Prova della protezione differenziale di corrente verso terra sul trasformatore
Le misurazioni vengono sempre effettuate dal lato il cui centro stella è collegato a
terra. Per i trasformatori ci deve essere sempre un avvolgimento a triangolo (avvolgimento d o avvolgimento di compensazione). L'avvolgimento non incluso nella prova
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3.3 Messa in servizio
rimane aperto, poiché l'avvolgimento a triangolo genera da sé la bassa resistenza
ohmica del percorso di corrente omopolare.
La prova varia a seconda del caso di applicazione. Le figure da 3-25 a 3-28 riportano
esempi schematici di strutture di prova, laddove la figura 3-25 predomina per applicazioni di protezione del generatore.
PERICOLO
Effettuare misure primarie solo su parti dell'impianto senza tensione e con messa a
terra! Anche parti senza tensione possono rappresentare un pericolo mortale in
seguito ad accoppiamento capacitivo di altre parti dell' impianto!
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Figura 3-25
Misurazioni di corrente omopolare su un trasformatore stella triangolo
Figura 3-26
Misurazioni di corrente omopolare su un trasformatore stella stella con
avvolgimento di compensazione
433
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-27
Misurazione della corrente omopolare su un avvolgimento zig-zag
Figura 3-28
Misurazione della corrente omopolare su un avvolgimento a triangolo con
centro stella artificiale
Per le prove è necessaria una corrente omopolare di almeno il 2 % della corrente nominale dell'apparecchio per ogni fase, vale a dire che la corrente di prova è di almeno
6 %.
La protezione va invece impostata sul valore di intervento più sensibile e l'abilitazione
di tensione omopolare deve essere resa inattiva.
• Inserire la corrente di prova
• Misurazione del valore con corrente di prova inserita
Richiamare le grandezze di misura nell'apparecchio sotto: Valori di misura → I-Diff,
I-Stab):
3I0-1
corrente omopolare calcolata del lato 1 e/o del lato 2 (a
seconda della programmazione)
3I0-2
corrente di terra IEE2 misurata
I0-Diff
corrente differenziale calcolata
I0-Stab
corrente di stabilizzazione calcolata
Le due correnti omopolari 3I0-1 e 3I0-2 devono essere della stessa grandezza e
corrispondere alla corrente alimentata. La corrente differenziale I0-Diff è vicina allo
zero. La corrente di stabilizzazione I0-Stab corrisponde al doppio della corrente che
434
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3.3 Messa in servizio
fluisce. Se corrente differenziale e corrente di stabilizzazione sono della stessa grandezza, c'è un'inversione di polarità su un trasformatore di corrente. Differenze minime
sono causate da anomalie del trasformatore.
Se si controllano i trasformatori di corrente di linea, i valori di misura (apparecchio:
Valori di misura → Valori di misura di esercizio secondario) corrispondono per
ogni linea rispettivamente a 1/3 della corrente omopolare alimentata. La posizione di
fase è uguale in tutte tre le linee in seguito alla corrente omopolare.
Se ci sono differenze, ci sono presumibilmente di errori di collegamento (vedi titolo al
margine „Prova primaria con generatore“)
• Disattivare sorgente di prova e oggetto protetto
• Controllare e correggere collegamenti e struttura delle prove
• Ripetere le misurazioni
Controllo
dell'abilitazione di
tensione
omopolare
Se si utilizza la tensione omopolare, questa deve essere controllata durante la prova
della protezione terra statore. In caso di guasto a terra deve comparire la segnalazione 5841 „REF U0> releas.“. Durante la prova, bisogna tenere conto che la tensione omopolare viene calcolata a partire dalle tre tensioni di linea e viene convertita
al lato secondario sulla tensione concatenata (corrisponde a√3 U0). In questo modo
si ha lo stesso valore che per un avvolgimento a triangolo aperto.
Blocco tramite
massima corrente
Se le misurazioni di cui sopra hanno avuto esito positivo e le correnti di linea misurate
sono plausibili, si può partire dal presupposto che la misurazione di corrente è corretta. Adesso bisogna solo controllare l'esattezza del valore di impostazione nella funzione di protezione (indirizzo 2102 = REF I> BLOCK).
Per il controllo del valore di intervento, bisogna applicare una corrente con un dispositivo di prova secondario (i trasformatori di corrente non devono essere scollegati dai
morsetti).
• A conclusione delle prove, disattivare nuovamente sorgente di prova e oggetto protetto (e/o disattivare generatore).
• Se per le prove sono stati modificati dei parametri, impostarli nuovamente sui valori
necessari per l'esercizio.
• Attivare la protezione differenziale di corrente di terra a conclusione delle prove di
protezione di guasto a terra.
3.3.15 Controllo dei circuiti di tensione
Generalità
Il controllo dei circuiti di tensione con la macchina viene effettuato per garantire la correttezza dei circuiti del trasformatore voltmetrico relativamente a cablaggio, polarità,
sequenza di fase, rapporto di trasformazione dei trasformatori ecc. - non per controllare le singole funzioni di protezione nell'apparecchio.
Messa a terra dei
trasformatori
Per il controllo dei trasformatori di tensione si deve prestare attenzione in particolare
agli avvolgimenti a triangolo aperto, poiché la messa a terra di tale avvolgimento deve
essere effettuata in una sola fase.
Preparazione
Impostare la funzione istantanea di protezione di massima tensione su circa il 110 %
della tensione nominale del generatore con scatto su eccitazione.
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435
3 Montaggio e messa in servizio
Porre la protezione di frequenza (indirizzo 4201) e protezione di sovraeccitazione (indirizzo 4301) su Block relay.
Accertarsi, già in stato di non eccitazione, con l'ausilio di tensioni residue che tutti i
ponti di corto circuito siano stati rimossi.
Messaggio
diagnostico
Il controllo di tutti i circuiti del trasformatore voltmetrico (protezione, misura, conteggio
ecc.) si effettua con il 30 % circa della tensione nominale del trasformatore. Le prove
con tensioni del generatore superiori al 30 % della tensione nominale sono necessarie
solamente per il rilevamento della caratteristica di marcia a vuoto.
Il controllo del circuito di misura della protezione di terra rotore (vedi sotto) può essere
effettuato durante la prova dei circuiti di tensione o dopo la sincronizzazione.
Ampiezze
Richiamare nei valori di misura di esercizio le tensioni di tutte tre le fasi e confrontarle
con le tensioni reali. La tensione del sistena di sequenza diretta U1 deve corrispondere
all'incirca ai valori di tensione visualizzati per le tensioni fase-terra. In caso di differenze rilevanti, i collegamenti del trasformatore di tensione non sono corretti.
Sequenza di fase
La sequenza di fase deve corrispondere alla successione delle fasi parametrizzata
(indirizzo 271 PHASE SEQ. sotto Power System Data 1) altrimenti viene emessa
la segnalazione „Fail Ph. Seq.“. In questo caso bisogna controllare ed eventualmente correggere le polarità. In caso di differenze rilevanti, bisogna controllare e correggere i circuiti del trasformatore voltmetrico nonché ripetere la prova. In alternativa,
per il controllo si può anche utilizzare il valore di misura di esercizio della componente
di sequenza diretta U1 delle tensioni: Se U1 ≠ UL-E c'è un errore di cablaggio.
Supervisione dei
circuiti di misura
della protezione
terra rotore a livello
della corrente
Se il rilevamento sensibile dei guasti a terra viene utilizzato come protezione terra
rotore, è posibile effettuare la supervisione dei circuiti di misura di questa protezione
con la messa in servizio:
• Portare a regime la macchina ed eccitare a tensione nominale. Eventualmente applicare le spazzole di misura. Tramite l'apparecchio per collegamento in serie
7XR61 nel circuito del rotore si conduce una tensione a terra. La corrente di terra
circolante IEE che risulta può essere letta nei valori di guasto a terra della protezione. Il valore ottenuto in questo modo corrisponde alla corrente di disturbo capacitiva
che circola con funzionamento normale.
• Il valore di impostazione IEE< (indirizzo 5106) deve essere impostato su circa la
metà di questa corrente di disturbo. Si deve inoltre controllare che il valore di impostazione IEE> (indirizzo 5102) sia almeno il doppio di questa corrente di disturbo
misurata. Eventualmente correggere.
Frequenza
436
Il controllo della funzionalità della protezione di frequenza si effettua con il test di plausibilità tra il numero di giri momentaneo della macchina e il valore di misura di esercizio visualizzato.
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3.3 Messa in servizio
Sovraeccitazione
Il controllo della funzionalità della protezione di sovraeccitazione si effettua con il test
di plausibilità tra l'eccitazione momentanea della macchina e il valore di misura di
esercizio visualizzato.
Dopo aver disattivato il generatore, le prove di tensione sono concluse. Le funzioni di
protezione di tensione e di frequenza necessarie vengono attivate (indirizzo 4001:
UNDERVOLTAGE = ON oppure OFF, indirizzo 4101: OVERVOLTAGE = ON oppure OFF,
indirizzo 4201: O/U FREQUENCY = ON oppure OFF, indirizzo 4301: OVEREXC.
PROT. = ON oppure OFF). Le funzioni parziali possono essere disattivate mediante impostazione dei limiti corrispondenti (es. frequenza f* impostata su Nom).
3.3.16 Controllo della protezione terra statore
Generalità
Il procedimento di controllo della protezione terra statore dipende essenzialmente da
come la macchina è collegata alla rete: con collegamento attraverso trasformatore o
con collegamento a sbarra. In entrambi i casi bisogna controllare la correttezza del
funzionamento e il campo di protezione.
Per controllare il campo di protezione ed eventualmente provare la soppressione di
interferenze della resistenza di carico, è opportuno effettuare rispettivamente una
prova con guasto a terra sul morsetto del generatore (ad esempio con 20 % della tensione nominale del generatore) e una prova con guasto a terra in rete.
Collegamento
tramite
trasformatore
elevatore
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In caso di guasto a terra esterno (al lato dell'alta tensione), tramite la capacità di accoppiamento CK del trasformatore di blocco viene condotta una tensione di disturbo
che produce sul lato della macchina una tensione di spostamento. Affinché questa
non venga interpretata dalla protezione come un guasto a terra nella macchina, viene
abbassata tramite una resistenza di carico adeguatamente dimensionata RB ad un
valore che corrisponde circa alla metà della tensione di intervento U0> (indirizzo
5002). D'altro canto, la corrente di guasto a terra prodotta dalla resistenza di carico
durante un guasto a terra dei morsetti della macchina non deve superare, se possibile,
10 A.
437
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-29
Calcolo zona di
protezione
Connessione tramite trasformatore elevatore con trasformatore di messa a
terra
La capacità di accoppiamento CK e la resistenza di carico RB formano un partitore di
tensione; qui RB è la resistenza RB riferita sul circuito dei morsetti della macchina.
Figura 3-30
Schema equivalente e diagramma vettoriale
Poiché la reattanza della capacità di accoppiamento è molto più grande della resistenza convertita della resistenza di carico RB', si può definire UC ≈ UNO/√3 (vedi anche
diagramma vettoriale figura 3-30), laddove UNO/√3 è la tensione di spostamento con
pieno spostamento del centro stella della tensione di rete. Vale:
Con il rapporto di trasformazione della tensione r del trasformatore di terra
risulta
438
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3.3 Messa in servizio
Con il partitore di tensione RT (500 V/100 V) ciò corrisponde ad una tensione di spostamento all'ingresso dell'apparecchio di:
Il valore di intervento U0> per la tensione di spostamento dovrebbe essere almeno il
doppio di questa tensione di disturbo.
Esempio:
Rete
Trasformatore voltmetrico
UNO
= 110 kV
fN
= 50 Hz
CK
= 0,01 µF
10 kV/0,1 kV
Trasformatore di terra
ü
= 36
Resistenza di carico
RB
= 10 Ω
Come valore di impostazione all'indirizzo 5002 per U0> si è scelto 10 V, il che corrisponde ad una zona di protezione di 90 % (vedi anche figura seguente).
Nota
Se si utilizza un trasformatore di centro stella, per la trasformazione di tensione si deve
applicare ü invece di ü/3. Poiché questo possiede solo un avvolgimento, il risultato non
cambia.
Figura 3-31
Operazioni di
controllo con
guasto a terra della
macchina
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Tensione omopolare durante guasti a terra
Porre la protezione terra rotore S/E/F PROT. (indirizzo 5001) su Block relay. Se
viene utilizzato il rilevamento sensibile di guasti a terra, anch'esso va posto all'indirizzo 5101 su Block relay.
Con impianto primario senza tensione e collegato a terra, collocare un ponte di corto
circuito unipolare nel circuito dei morsetti della macchina.
439
3 Montaggio e messa in servizio
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Avviare la macchina e alzare lentamente l'eccitazione fino a ca. 20 % UN.
Richiamare UE nei valori di misura di esercizio e controllare la plausibilità.
Se esistono altri trasformatori di tensione con avvolgimenti a triangolo aperto, si deve
misurare anche qui la tensione UE.
Per la zona di protezione S vale:
Esempio:
Tensione del generatore alla reazione 0,1 x Usek N
Valore di misura
UE
= 10 V
Valore d'impostazione
U0>
= 10 V
Zona di protezione
S
= 90 %
Leggere la segnalazione „V Erd Lx“ nella memoria di guasto „Lx“ può identificare
la fase con corto circuito, se esistono tensioni agli ingressi delle tensioni dell'apparecchio.
Disinserire la macchina. Rimuovere il ponte di guasto a terra.
Controllo con
guasto a terra in
rete
Con impianto primario senza tensione e collegato a terra, collocare un ponte di corto
circuito unipolare sul lato dell'alta tensione del trasformatore di blocco.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
CAUTELA
Il centro stella del trasformatore elevatore non deve essere connesso a terra durante
questa prova!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare lievi lesioni corporali o
danni materiali.
Un'eventuale messa a terra del centro stella sul trasformatore deve essere interrotta
per la prova.
Avviare la macchina ed eccitare lentamente fino al 30 % della tensione della macchina.
440
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3.3 Messa in servizio
Leggere nei valori di misura: UE. Questo valore viene estrapolato sulla tensione nominale della macchina (vedi esempio della figura 3-31). Il valore di guasto così calcolato
deve corrispondere al massimo alla metà del valore di intervento U0> (indirizzo 5002)
per ottenere la distanza di sicurezza richiesta.
Mettere fuori servizio la macchina e diseccitare. Rimuovere il ponte di guasto a terra.
Se il centro stella del lato di alta tensione del trasformatore elevatore deve
essere messo a terra, ristabilire ora la messa a terra del centro stella.
Mettere in funzione la protezione terra statore: indirizzo 5001 S/E/F PROT. = ON.
Mettere eventualmente in funzione il rilevamento sensibile di guasti a terra, se questo
viene utilizzato come protezione terra statore. indirizzo 5101 O/C PROT. IEE = ON.
Collegamento
diretto su sbarra
Dapprima bisogna controllare la correttezza del funzionamento e i dati del dispositivo
di carico: sequenza, limiti di tempo ecc. e dati del dispositivo: trasformatore di terra,
valore della resistenza di carico (presa).
orre la protezione terra rotore (indirizzo 5001) su Block relay. Se viene utilizzato
il rilevamento sensibile di guasti a terra come protezione terra rotore, anch'esso va
posto all'indirizzo 5101 su Block relay.
Con impianto primario senza tensione e collegato a terra, collocare un ponte unipolare
di guasto a terra tra morsetti della macchina e trasformatore toroidale (vedi figura seguente).
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
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441
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-32
Guasto a terra con collegamento diretto su sbarra
Per questa prova bisogna stabilire una condizione di collegamento nella quale il dispositivo di carico sia collegato in modo galvanico con il generatore. Se l'impianto non lo
permette, si deve tenere conto delle indicazioni riportate sotto il titolo a margine „Prova
direzionale senza dispositivo di carico“ alla pagina seguente.
Avviare la macchina ed eccitare lentamente fino a quando interviene la protezione
terra statore: Segnalazione „U0> picked up“ (non parametrizzata alla consegna).
Contemporaneamente deve comparire anche la segnalazione „3I0> picked up“
(non parametrizzata alla consegna).
Leggere i valori di misura di esercizio UE e IEE2. Se il collegamento è stato effetttuato
correttamente, questo valore in Volt è uguale alla percentuale della tensione ai morsetti della macchina riferita alla tensione nominale della macchina; eventualmente
considerare la divergenza della tensione nominale primaria del trasformatore di terra
e/o del trasformatore voltmetrico. Questo valore corrisponde inoltre al valore di impostazione U0> all'indirizzo 5002.
Il valore di misura IEE2 dovrebbe corrispondere all'incirca al valore di impostazione
3I0> all'indirizzo 5003 o essere di poco superiore ad esso, per non ridurre la zona di
protezione determinata dal valore di impostazione U0> con intervento troppo ritardato.
Per la zona di protezione S vale:
442
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3.3 Messa in servizio
Esempio:
Tensione del generatore alla reazione 0,1 x UN
Con
determinazione
della direzione
Valore di misura
UE
= 10 V
Valore d'impostazione
U0>
= 10 V
Zona di protezione
S
= 90 %
Con riguardo alla determinazione della direzione del guasto a terra bisogna controllare la correttezza del collegamento e della polarità dei collegamenti di corrente e di tensione. La macchina viene eccitata ad una tensione corrispondente alla tensione di
spostamento al di sopra del valore di intervento. Se la polarità è corretta compare la
segnalazione di scatto „S/E/F TRIP“ (LED 6 nell'impostazione di consegna).
Viene effettuata una prova inversa. Dopo aver diseccitato e messo fuori servizio la
macchina, si colloca il ponte di corto circuito all'altro lato del trasformatore amperometrico (guardando dalla macchina).
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Dopo aver messo in marcia ed eccitato la macchina sopra il valore di intervento della
tensione di spostamento, interviene „U0> picked up“ (LED 2 come messaggio collettivo dell'eccitazione dell'apparecchio nell'impostazione di consegna), „3I0>
picked up“ e non si produce una segnalazione di scatto. Il valore di misura IEE dovrebbe essere irrilevante, con eccitazione nominale in nessun caso superiore alla
metà del valore di impostazione parametrizzato 3I0>.
Mettere fuori servizio la macchina e diseccitare. Rimuovere il ponte di guasto a terra.
Prova direzionale
con trasformatori
toroidali senza
resistore di carico
Se non esiste un resistore di carico e non è possibile nemmeno effettuare prove con
cortocircuito a terra in rete, la prova seguente può essere realizzata con provvedimenti secondari ma con corrente di carico primaria simmetrica:
Per il collegamento di corrente a un trasformatore toroidale, per la formazione di una
tensione di spostamento viene creato un bypass sopra un trasformatore di tensione
(ad es. L1) (vedi figura seguente). Dalla stessa fase viene inviata una corrente di
prova attraverso il trasformatore toroidale utilizzando una resistenza Z che limiti la corrente. Qui bisogna tenere conto di collegamento e direzione della fase di corrente attraverso il trasformatore toroidale. Se la corrente è troppo piccola per la reazione del
relè, è possibile aumentare il suo effetto facendo passare più volte il cavo attraverso
il trasformatore toroidale.
Per Z si utilizza una resistenza attiva (da 30 a 500 Ω) o un condensatore (da 10 a 100
μF), al quale di deve collegare ancora una resistenza in serie (ca. 50 a 100 Ω) per
limitare la corrente di chiusura. Se il collegamento è corretto, il circuito emetterà le segnalazioni „U0> picked up“, „3I0> picked up“ e infine „S/E/F TRIP“
(LED 6).
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443
3 Montaggio e messa in servizio
Figura 3-33
Prova direzionale
con collegamento
Holmgreen
444
Prova direzionale con trasformatori toroidali
Se si collega la corrente a un circuito Holmgreen, si ottiene la tensione di spostamento
per la prova come nel collegamento precedente. Attraverso il circuito di corrente viene
condotta solo la corrente di quel trasformatore nella cui fase il trasformatore di tensione è stato bypassato nel collegamento a triangolo. Per la potenza attiva in direzione
della macchina, per il relè esistono in principio le stesse condizioni che con un guasto
a terra in direzione della macchina con una rete compensata e viceversa.
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3.3 Messa in servizio
Figura 3-34
Prova direzionale con collegamento Holmgreen
Se in una rete isolata, per la prova, si vogliono conservare i collegamenti di tensione
per la misurazione della corrente reattiva, bisogna considerare che, in caso di flusso
di potenza con componente induttiva in direzione avanti, per il relè di guasto a terra
risulta una direzione all'indietro (al contrario del guasto a terra in questa direzione).
A conclusione del controllo direzionale mettere fuori servizio la macchina. Vanno ristabiliti e nuovamente controllati i collegamenti corretti.
Corrente di
disturbo
Per misurare la corrente di disturbo, viene collocato sull'interruttore un ponte di corto
circuito tripolare con capacità di carico di corrente nominale. Avviare la macchina e eccitarla lentamente fino alla corrente nominale della macchina.
Leggere il valore di misura di servizio IEE2. Questo valore di misura determina il valore
di impostazione dell'indirizzo 5003 3I0>. Il parametro 3I0> dovrebbe essere circa il
doppio di questo valore di misura per ottenere una distanza di sicurezza sufficiente
dalla corrente di guasto a terra per la determinazione della direzione verso la corrente
di disturbo. Infine bisogna controllare se si deve ridurre la zona protetta determinata
dal valore di impostazione U0>.
Mettere in funzione la protezione terra statore: indirizzo 5001 S/E/F PROT. = ON.
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445
3 Montaggio e messa in servizio
3.3.17 Controllo della protezione terra statore al 100%
Generalità
La protezione terra statore al 100% viene controllata assieme alla protezione terra
statore al 90%.
Settare la protezione di terra statore al 100 % (indirizzo 5301 100% SEF-PROT.) su
Block relay (se non è già avvenuto sopra). Inoltre gli accessori della protezione
dovrebbero essere in funzione.
Di seguito le prove vengono descritte dettagliatamente.
Controllo senza
guasto a terra
Portare la macchina a regime ed energizzarla alla tensione massima del generatore.
La protezione non deve avviarsi.
Vanno controllati i valori di misura di esercizio e letta la corrente effettiva I SES. Il
valore di guasto così calcolato deve corrispondere al massimo alla metà del valore di
intervento SEF I>> (indirizzo 5306) per ottenere una differenza di sicurezza richiesta.
Disinserire la macchina.
ontrollo in caso di
guasto a terra nella
zona della
macchina
Collegare il generatore 7XT33 a 20 Hz alla tensione continua o alla sorgente di tensione esterna trifase.
Con impianto primario senza tensione e collegato a terra, inserire un ponte di corto
circuito unipolare nel circuito dei morsetti della macchina.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Avviare la macchina e eccitare lentamente (tuttavia sotto UN/√3) fino a quando interviene la protezione di guasto a terra al 90 % (avviamento U0>).
I gradini di resistenza della protezione al 100 % (allarme e scatto), nel caso in cui
venga collocato un corto circuito, devono intervenire subito dopo il collegamento della
tensione di alimentazione del generatore a 20 Hz.
Per controllare l'intervento del gradino di corrente SEF I>>, nei valori di misura di
esercizio (con ca. 10 % fino a 20 % tensione di spostamento) deve essere letto il
valore di misura I SES. Il valore così determinato deve corrispondere al valore di
intervento selezionato SEF I>> (indirizzo 5306). In tal modo, è sicuro che il gradino
di corrente della protezione terra statore comprenda una zona di protezione di 80%90% ca. dell'avvolgimento oltre al calcolo della resistenza al 100%.
Controllo con
guasto a terra in
rete
446
Con impianto primario senza tensione e collegato a terra, collocare un ponte di corto
circuito unipolare sul lato dell'alta tensione del trasformatore di blocco.
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3.3 Messa in servizio
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
CAUTELA
Il centro stella del trasformatore elevatore non deve essere connesso a terra durante
questa prova!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare lievi lesioni corporali o
danni materiali.
Un'eventuale messa a terra del centro stella sul trasformatore deve essere interrotta
per la prova.
nominale di
Avviare la macchina e eccitare lentamente fino a 30 % della tensione della macchina
(max. 60 %).
La protezione terra statore al 100% e al 90% non interviene.
Per le verifiche necessarie della protezione terra statore al 90 %, si veda titolo al
margine „Controllo con guasto a terra in rete“ nel paragrafo precedente.
Per la protezione terra statore al 100% deve essere letto il valore di misura di esercizio
I SES. Questo valore viene estrapolato su ca. 1-3 volte la tensione della macchina.
La corrente estrapolata deve corrispondere al massimo alla metà del valore di intervento SEF I>> (indirizzo 5306) per ottenere la differenza di sicurezza richiesta del
gradino di corrente della protezione terra statore al 100%.
Mettere fuori servizio la macchina e diseccitare. Rimuovere il ponte di guasto a terra.
Se il centro stella del lato dell'alta tensione del trasformatore di blocco deve
essere messo a terra, ristabilire ora la messa a terra del centro stella.
Se il generatore a 20 Hz deve essere alimentato dai trasformatori di tensione dei morsetti della macchina, si deve produrre in maniera permanente questo stato operativo
e/o l'altra forma di alimentazione (ad es. alimentazione a tensione continua tramite
batteria).
Se non vengono più effettuati test speciali, si deve attivare la protezione terra statore
al 100 %: indirizzo 5301 100% SEF-PROT. = ON.
3.3.18 Controllo della protezione di guasto a terra sensibile come protezione terra
rotore
Se la protezione di guasto a terra sensibile viene utilizzata come protezione terra
statore di corrente, impostare innanzitutto questa funzione all'indirizzo 5101 O/C
PROT. IEE = Block relay.
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447
3 Montaggio e messa in servizio
CAUTELA
Un circuito rotorico collegato non isolato, in associazione ad una resistenza di terra
inserita per il controllo, può produrre un doppio guasto a terra!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare danneggiamenti alla
macchina.
Ci si deve assicurare che il circuito rotorico da controllare sia isolato, affinché la resistenza di terra inserita per il controllo non provochi un doppio guasto a terra!
Viene simulato un guasto a terra tramite una resistenza che corrisponde all'incirca alla
resistenza di scatto richiesta. Per le macchine con eccitazione attraverso raddrizzatori
ruotanti, la resistenza viene collocata tra i due anelli collettori di misura, per le macchine con eccitazione tramite anelli collettori essa va collocata tra un anello e la terra.
Portare a regime la macchina ed eccitare a tensione nominale. Eventualmente applicare le spazzole di misura. Qui è irrilevante se la protezione di corrente di terra sensibile interviene o no. La corrente di terra circolante IEE che risulta può essere letta nei
valori di guasto a terra della protezione.
Bisogna controllare che questa corrente di terra misurata corrisponda all'incirca al
valore di intervento del rilevamento sensibile di guasti a terra impostato all'indirizzo
5102 IEE>. Questo valore non deve essere tuttavia impostato più basso del valore
doppio della corrente di disturbo determinata quando l'isolamento è intatto.
Per macchine con eccitazione tramite anello collettore l'ultima prova viene ripetuta
sull'altro anello.
Disinserire la macchina. Rimuovere la resistenza di guasto a terra.
Il rilevamento sensibile di guasti a terra come protezione terra rotore viene attivato:
O/C PROT. IEE = ON all'indirizzo 5101.
3.3.19 Controllo della protezione terra rotore durante il funzionamento
Protezione terra
rotore (R, fn)
La protezione terra rotore con misura della resistenza di terra è stata controllata a
macchina ferma nel paragrafo 3.3. Al fine di escludere possibili influenze del circuito
di misura in seguito al funzionamento della macchina, si consiglia ancora una prova
supplementare.
CAUTELA
Un circuito rotorico collegato non isolato, in associazione ad una resistenza di terra
inserita per il controllo, può produrre un doppio guasto a terra!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare danneggiamenti alla
macchina.
Ci si deve assicurare che il circuito rotorico da controllare sia isolato, affinché la resistenza di terra inserita per il controllo non provochi un doppio guasto a terra!
Viene simulato un guasto a terra tramite una resistenza di ca. il 90 % della resistenza
di scatto (RE<< TRIP, indirizzo 6003). Per le macchine con eccitazione attraverso
raddrizzatori ruotanti, la resistenza viene collocata tra i due anelli collettori di misura,
448
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3.3 Messa in servizio
per le macchine con eccitazione tramite anelli collettori essa va collocata tra un anello
e la terra.
Avviare la macchina ed eccitare a tensione nominale. Eventualmente applicare le
spazzole di misura.
La protezione terra rotore emette una segnalazione di avviamento e, dopo T-TRIPRE<< (10 s alla consegna), una segnalazione di scatto (LED 2 e LED 1 come messaggi colelttivi per avviamento e scatto dell'apparecchio).
Tra le segnalazioni di guasto a terra, la resistenza calcolata dall'apparecchio può
essere richiamata come „Re
=“.
Per macchine con energizzazione tramite anelli collettori la prova viene ripetuta sull'altro anello.
Disinserire la macchina. Rimuovere la resistenza di guasto a terra.
La protezione terra rotore viene attivata: ROTOR E/F = ON all'indirizzo 6001.
Protezione terra
rotore (da 1 a 3 Hz)
La protezione terra rotore è stata controllata a macchina ferma nel paragrafo 3.3. Al
fine di escludere possibili influenze del circuito di misura in seguito al funzionamento
della macchina, in particolare in seguito all'eccitazione, si consiglia ancora una prova
supplementare.
CAUTELA
Un circuito rotorico collegato non isolato, in associazione ad una resistenza di terra
inserita per il controllo, può produrre un doppio guasto a terra!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare danneggiamenti alla
macchina.
Ci si deve assicurare che il circuito rotorico da controllare sia isolato, affinché la resistenza di terra inserita per il controllo non provochi un doppio guasto a terra!
Viene simulato un guasto a terra tramite una resistenza di ca. il 90 % della resistenza
di scatto (indirizzo 6103 RE<< TRIP). Per le macchine con eccitazione attraverso
raddrizzatori ruotanti, la resistenza viene collocata tra i due anelli collettori di misura,
per le macchine con eccitazione tramite anelli collettori essa va collocata tra un anello
e la terra.
Avviare la macchina ed eccitare a tensione nominale. Eventualmente applicare le
spazzole di misura.
Controllare il valore di misura di esercizio Rerde e la segnalazione di avviamento
(„REF 1-3Hz Fault“) e, dopo T-TRIP-RE<< (10 s alla consegna), la segnalazione
di scatto („REF 1-3Hz Trip“).
Impostare la resistenza su ca. il 90 % del gradino di allarme (indirizzo 6102 RE<
WARN), richiamare il valore di misura di esercizio „Re
=“ e controllare la segnalazione di allarme („REF 1-3Hz Warn“). Se ci sono forti disturbi in seguito all'eccitazione, bisogna eventualmente modificare il valore di allarme impostato riducendo il
valore ohmico della resistenza di prova.
Rimuovere la resistenza di guasto e controllare i valori di misura di esercizio nonché
la supervisione dei circuiti di misura „REF 1-3Hz open“ in assenza di guasti. Se si
presentano spontaneamente segnalazioni di supervisione dei circuiti di misura, si
deve abbassare il valore di intervento (indirizzo 6106 Qc <) e/o disattivare la supervisione.
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449
3 Montaggio e messa in servizio
Per macchine con eccitazione tramite anelli collettori, l'intervento viene ripetuto sull'altro anello.
Disinserire la macchina. Rimuovere la resistenza di terra.
La protezione terra rotore viene attivata: REF 1-3Hz = ON all'indirizzo 6101.
3.3.20 Controllo della protezione contro corto circuiti tra le spire
Porre la protezione contro corto circuiti tra le spire (indirizzo 5501) su Block relay.
Asimmetrie dell'avvolgimento statorico limitano la sensibilità della protezione. Il caso
critico è qui il corto circuito bipolare.
CAUTELA
Già in presenza di correnti di corto circuito al di sotto della corrente nominale, il generatore può danneggiarsi a causa del carico asimmetrico (corrente del sistema di sequenza inversa)!
Innanzitutto si deve determinare la corrente di corto circuito massima ammissibile.
Se il generatore è stato eccitato con corrente nominale, risultano le seguenti correnti
del sistema di sequenza inversa:
corto circuito unipolare
corto circuito bipolare
100/3 = 33,3 %
100/√3 = 57,7 %
Se la corrente di carico asimmetrico ammissibile permanentemente è, ad es., dell'
11%, allora non devono essere superate le seguenti correnti del generatore:
corto circuito unipolare
corto circuito bipolare
11 %/33,3 % • ING = 0,33 ING
11 %/57,7 % • ING = 0,19 ING
selezionato 0,3 ING
selezionato 0,17 ING
Gli stessi rapporti percentuali valgono anche per la corrente di eccitazione.
Inserire sui morsetti del generatore un ponte di corto circuito bipolare che possa condurre anche correnti di corto circuito.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Avviare la macchina fino all'eccitazione ammissibile e misurare sotto i valori di misura
di esercizio la corrente di eccitazione e la tensione di spostamento sull'apparecchio.
Disattivare il generatore. Rimuovere il ponte di corto circuito.
La tensione di spostamento misurata va estrapolata sulla corrente di eccitazione nominale per garantire che, in caso di corto circuiti esterni, non abbia luogo alcuna rea-
450
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3.3 Messa in servizio
zione errata. La protezione viene allora impostata almeno sul valore di guasto doppio
con eccitazione nominale.
Se si conosce la corrente di eccitazione impulsiva, la tensione di disturbo va estrapolata su questo valore. La protezione viene quindi impostata su 1,5 volte il valore di
guasto.
Per il controllo della sensibilità con cui opera la protezione, si deve determinare la
componente dell'avvolgimento di fase protetto con eccitazione di marcia a vuoto. A
tale scopo, bisogna montare un corto circuito unipolare tra una fase e il centro stella.
PERICOLO
Effettuare le operazioni primarie solo con la macchina ferma su parti dell'impianto
senza tensione e con messa a terra!
Impostare l'eccitazione su „Manuale“.
Avviare il generatore al massimo fino ad un'eccitazione con la quale il carico asimmetrico calcolato sopra (per corto circuito unipolare) non viene superato. Leggere la tensione di spostamento dai valori di misura di esercizio.
Disattivare il generatore. Rimuovere il ponte di corto circuito.
La tensione misurata dev'essere estrapolata sul valore con eccitazione di marcia a
vuoto. Da qui si può dedurre la componente di avvolgimento protetta in percentuale:
Si suppone che la tensione Uwin aumenti in maniera lineare con il numero delle spire
cortocircuitate. Se in caso di corto circuito tra le spire con poche spire l'aumento è relativamente grande, ciò significa che la protezione è più sensibile di quanto calcolato.
Per semplificare si è calcolato l'aumento lineare.
Dopo la conclusione della prova, la protezione contro corto circuiti tra le spire va attivata, vale a dire indirizzo 5501 su INTERTURN PROT = ON.
3.3.21 Prove con il generatore connesso alla rete
Nota
Poiché la protezione effettua un adattamento della frequenza di campionatura,
durante la prova almeno ad un ingresso di corrente si deve immettere una tensione
fase-terra a frequenza nominale (ad es. UL1).
Controllo della
corretta polarità di
collegamento
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Le seguenti indicazioni di prova valgono per un generatore sincrono.
Avviare e sincronizzare il generatore con la rete. Aumentare la potenza motrice (fino
a ca. il 5 %).
451
3 Montaggio e messa in servizio
La potenza attiva viene letta nei valori di misura di esercizio come potenza attiva positiva P in percentuale della potenza apparente nominale SN.
Se viene visualizzato un valore di potenza attiva negativo, allora l'assegnazione della
direzione tra trasformatore amperometrico del lato 2 e trasformatore voltmetrico non
concorda con l'informazione programmata all'indirizzo 210 (STRPNT->OBJ S2:
YES/NO) oppure la parametrizzazione dell'indirizzo 1108 ACTIVE POWER = Generator e/o Motor) non è selezionata correttamente. Eventualmente cambiare la parametrizzazione all'indirizzo 210.
Se la potenza ancora non è esatta, allora è presente un guasto nel cablaggio dei trasformatori (ad es. inversione di fase ciclica):
• Rimuovere il guasto nelle linee dei trasformatori (trasformatore amperometrico e/o
voltmetrico) attenendosi alle regole di sicurezza,
• ripetere la prova.
Determinazione
della potenza di
motorizzazione e
correzione degli
errori d'angolo
Settare la protezione di ritorno di energia (indirizzo 3101) e la supervisione di potenza
avanti (indirizzo 3201) ancora su Off. Per i motori le seguenti misurazioni non sono
necessarie.
Indipendentemente dall'eccitazione del generatore, quindi indipendentemente dalla
potenza reattiva Q, la potenza di motorizzazione come pura potenza attiva è praticamente costante. Tuttavia, a causa di possibili errori d'angolo dei trasformatori amperometrici e voltmetrici, la protezione rileverà e visualizzerà differenti valori di potenza
di motorizzazione. In tal caso, dalle coppie di valori di potenza di motorizzazione e
potenza reattiva nel diagramma della macchina non risulterà nessuna parallela
sull'ascissa (potenza attiva = zero). Pertanto, dovrebbero essere determinate le divergenze con tre punti di misura, se possibile, e da qui la grandezza di correzione W0.
Gli errori d'angolo imputabili ai trasduttori d'ingresso interni della protezione sono già
compensati in fabbrica. Si consiglia di effettuare questa prova con impostazione "sensibile" della protezione di ritorno di energia.
ortare a 0 la potenza motrice chiudendo le valvole regolatrici. Il generatore assorbe
la sua potenza di motorizzazione dalla rete.
CAUTELA
Surriscaldamento all'assorbimento di ritorno di energia da parte del generatore
Il funzionamento della turbina senza una portata minima di vapore (effetto refrigerante) può provocare il surriscaldamento delle palette della turbina!
L'assorbimento di ritorno di energia per un turboalternatore è ammesso solo per breve
tempo.
CAUTELA
In caso di sottoeccitazione del generatore può esserci pericolo di perdita di passo!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare lievi lesioni corporali o
danni materiali.
Il funzionamento con sottoeccitazione è ammesso solo per breve tempo.
Procedere nel modo seguente:
452
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3.3 Messa in servizio
1. Modificare l'eccitazione fino a che la potenza reattiva Q = 0. Come misurazione di
controllo, leggere e annotare la potenza attiva P0 e la potenza reattiva Q0 con i rispettivi segni (vedi tabella sotto).
2. Aumentare lentamente l'eccitazione fino a ca. il 30% della potenza apparente nominale del generatore (sovraeccitato).
– Leggere e annotare nei valori di misura di esercizio la potenza d'inerzia P1 con
segno (negativo) (vedi tabella sotto).
– Leggere e annotare la potenza reattiva Q1 con segno (positivo) (vedi tabella
sotto).
3. Aumentare lentamente l'eccitazione fino a ca. il 30% della potenza apparente nominale del generatore (sovraeccitato).
– Leggere e annotare nei valori di misura di esercizio la potenza d'inerzia P2 con
segno (negativo) (vedi tabella sotto).
– Leggere e annotare nei valori di misura di esercizio la potenza reattiva Q2 con
segno (negativo) (vedi tabella sotto).
4. Portare nuovamente il generatore su eccitazione di marcia a vuoto e disattivare
e/o selezionare la condizione di esercizio desiderata.
Figura 3-35
Determinazione dell'angolo di correzione W0
Con i valori di misura letti P1 e P2, viene effettuata una correzione d'angolo degli errori
dei trasformatori come segue: A partire dalle coppie di valori misurati, viene calcolata
innanzitutto una correzione d'angolo secondo la formula:
Le potenze devono essere impiegate assolutamente con i segni letti! Altrimenti
si ha un risultato errato!
Questo angolo ϕcorr viene immesso con segno identico come nuovo angolo di correzione all'indirizzo 204 CT ANGLE W0:
valore d'impostazione CT ANGLE W0 = ϕcorr
Per il valore d'intervento della protezione di ritorno di energia P> REVERSE all'indirizzo
3102 viene calcolata la somma dei valori di misura letti P1 e P2 e un quarto di questa
viene impostato allo stesso modo con segno negativo.
Taratura della
protezione di
ritorno di energia
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Con un generatore collegato alla rete si ha ritorno di energia quando:
• chiusura delle valvole regolatrici,
• chiusura della valvola a chiusura rapida.
453
3 Montaggio e messa in servizio
A causa di possibili difetti di tenuta delle valvole, le prove di ritorno di energia devono
essere eseguite possibilmente per entrambi i casi.
Per la conferma delle corrette impostazioni, ripetere la taratura del ritorno di energia.
A questo scopo, la protezione di ritorno di energia (indirizzo 3101) viene impostata su
Block relay per verificare la sua efficacia in base alle segnalazioni.
Avviare e sincronizzare il generatore con la rete. Chiudere le valvole regolatrici.
Dal valore di misura di esercizio per la potenza attiva si può ricavare la potenza d'inerzia misurata con la protezione. Il 50% di questo valore dovrebbe essere selezionato
come valore d'impostazione per la protezione di ritorno di energia.
Aumentare di nuovo la potenza motrice.
Con un'ulteriore prova, verificare il criterio della valvola a chiusura rapida. Il presupposto è che l'ingresso binario „>SV tripped“ sia parametrizzato correttamente
e che venga comandato dal criterio della valvola a chiusura rapida (dal pressostato
oppure da un fine corsa nella valvola).
Chiudere la valvola a chiusura rapida.
Dal valore di misura di esercizio per la potenza attiva si può ricavare la potenza d'inerzia misurata con la protezione.
Se, contro le aspettative, questo valore è più piccolo del ritorno di energia con valvole
regolatrici chiuse, allora il 50% di esso va utilizzato come valore d'impostazione per la
protezione di ritorno di energia.
Disattivare la macchina attivando la protezione di ritorno di energia.
Attivare la protezione di ritorno di energia (indirizzo 3101) e, se utilizzata, la supervisione di potenza avanti (indirizzo 3201) ON.
Controllo della
protezione di
sottoeccitazione
La correzione degli errori d'angolo W0 determinata e parametrizzata all'indirizzo 204
con riguardo alla protezione di ritorno di energia, è efficace anche per la protezione di
sottoeccitazione.
In questo paragrafo, la lettura dei valori di potenza reattiva e in tal modo il controllo di
plausibilità per questa grandezza di misura sono stati effettuati con prova direzionale.
Non sono necessari ulteriori controlli.
Se tuttavia deve essere eseguito un controllo direzionale attraverso una misurazione
supplementare del punto di carico, si può procedere come descritto di seguito.
CAUTELA
In caso di sottoeccitazione del generatore può esserci il pericolo di una perdita di
passo, in particolare con elevata erogazione di potenza attiva!
La non osservanza dei seguenti accorgimenti può comportare lievi lesioni corporali o
danni materiali.
Il funzionamento con sottoeccitazione è ammesso solo per breve tempo.
Per il controllo con carico porre la protezione di sottoeccitazione (indirizzo 3001) su
Block relay.
la correttezza del principio di funzionamento viene verificata avviando punti di carico
qualsiasi in esercizio di sovraeccitazione e poi di sottoeccitazione. Il controllo di plau-
454
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3.3 Messa in servizio
sibilità è effettuato leggendo i valori di misura di esercizio corrispondenti nella protezione e confrontandoli con i valori di misura del sistema di controllo.
Porre la protezione di sottoeccitazione (indirizzo 3001) su ON.
Nota
Se non è possibile un funzionamento con carico capacitivo, i punti di carico possono
essere avviati in esercizio di sottoeccitazione cambiando la parametrizzazione della
polarità dei trasformatori (indirizzo 210). Le caratteristiche della protezione di sottoeccitazione sono così speculari al punto zero. Tenere conto che la protezione di ritorno
di energia dev'essere disattivata (OFF) (indirizzo 3101), in quanto anche la sua caratteristica dal campo del motore si rispecchia in quello del generatore!
Poiché la protezione visualizza ciascun punto di carico tramite i valori di misura di
esercizio, l'avviamento della caratteristica di limitazione della sottoeccitazione non è
necessario.
Controllo della
funzione
direzionale nella
protezione di
massima corrente a
tempo
Alla verifica della polarità di collegamento, attraverso la definizione del senso di conteggio nella protezione, la direzione della funzione di protezione I>> (paragrafo 2.9) è
definita chiaramente. Se il generatore emette potenza attiva (il valore di misura di
esercizio P è positivo) e l'indirizzo 1108 ACTIVE POWER è su Generator, allora la
rete è in direzione avanti.
Per escludere inversioni, si consiglia una verifica con corrente di carico bassa. A
questo scopo si dovrebbe procedere nel modo seguente:
• impostare il gradino direzionale di corrente elevata 1301 O/C I>> su Block
relay e il valore di intervento I>> (parametro 1302) sul valore più sensibile (=
0,05 A con una corrente nominale di 1 A, e/o 0,25 A con una corrente nominale di
5 A).
• Aumentare la corrente di carico (ohmica e/o ohmica-induttivo) oltre il valore di intervento e, dopo la comparsa delle segnalazioni di avviamento (N° 1801 fino a 1803),
interrogare le segnalazioni 1806 „I>> forward“ e 1807 „I>> backward“.
• Confrontare il senso direzionale visualizzato con la funzione di stato (valore di impostazione e indirizzo 1304 Phase Direction). Nell'applicazione standard, trasformatori amperometrici lato morsetti, l'indirizzo 1304 Phase Direction deve
trovarsi su "indietro" e comparire come segnalazione „I>> forward“ (N° 1806).
• Impostare il valore d'intervento all'indirizzo 1302 di nuovo sul valore originale e la
funzione di protezione all'indirizzo 1301 O/C I>> su ON.
Controllo della
protezione di
corrente di terra
sensibile IEE-B
Porre la protezione di corrente di terra sensibile IEE-B all'indirizzo su Block relay.
Con il generatore fermo, tramite l'avvolgimento di prova del trasformatore di corrente
d'albero si deve immettere una corrente (il valore viene determinato, tra l'altro, dal
numero delle spire di prova) e verificare l'intervento della protezione con il valore preimpostato (la corrente di prova dovrebbe essere il valore doppio). Qui si tratta innanzitutto di testare il cablaggio e di controllare ulteriormente l'intervento della protezione
nonché la correttezza della parametrizzazione (segnalazione).
Le seguenti prove primarie vanno eseguite alla conclusione della messa in servizio
„Sincronizzazione“.
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455
3 Montaggio e messa in servizio
A tale scopo procedere nel modo seguente:
• Sincronizzare il generatore con la rete e modificare il carico
• Avviare una registrazione di guasto tramite il programma di comando DIGSI e con
SIGRA determinare la componente di frequenza dominante. Inoltre, in dipendenza
dal collegamento, dev'essere valutata la traccia della registrazione di guasto dell'ingresso Iee1 e/o Iee2. A seconda del risultato, si deve impostare il metodo di misura
corrispondente all'indirizzo 5406. Eventualmente si possono controllare tutte e tre
le varianti (Fundamental, 3. Harmonic o 1. and 3. Harm.) e poi selezionare
nella protezione il metodo con il risultato migliore.
• Dopo aver impostato il metodo di misura, leggere la corrente di disturbo dai valori
di misura di esercizio.
• Calcolare il valore di intervento della protezione moltiplicando la corrente di disturbo
per un fattore di sicurezza (minimo 1,5) e poi impostarlo nella protezione (indirizzo ).
• Controllare che la protezione con questa corrente non si avvii. Eventualmente
vanno avviati diversi stati di eccitazione.
• Con il generatore in funzione, si deve collegare una resistenza di prova (0 - 30 Ω)
tramite un anello collettore in prossimità del cuscinetto tra l'albero del generatore e
la terra. Il valore della resistenza va abbassato fino a che la protezione non interviene. In caso di „battito“ dell'avviamento si deve prolungare un po' il tempo di mantenimento all'indirizzo 5407. Questo tempo tuttavia non dovrebbe superare un secondo.
Dopo la conclusione della prova si deve attivare la protezione di corrente di terra sensibile, vale a dire indirizzo su = ON.
3.3.22 Creazione di una registrazione di guasto di prova
Generalità
Per verificare la stabilità della protezione anche in presenza di fenomeni transitori, in
conclusione possono essere eseguite ancora prove di chiusura. Le registrazioni di
guasto eseguite durante i test forniscono il massimo di informazioni riguardanti il comportamento della protezione.
Presupposti
Oltre alla possibilità di registrazione dei valori di guasto mediante avviamento della
protezione, l'apparecchio 7UM62 consente di memorizzare anche i valori di misura
mediante il programma di comando DIGSI, attraverso le interfacce seriali e ingresso
binario. In quest'ultimo caso, l'informazione „>Trig.Wave.Cap.“ deve essere stata
parametrizzata su un ingresso binario. Il trigger della registrazione ha luogo quindi, ad
es., mediante ingresso binario con l'inserzione dell'oggetto protetto.
Tali registrazioni di guasto di prova avviate dall'esterno (ovvero senza avviamento
della protezione) vengono trattate dal dispositivo come normali registrazioni dei valori
di guasto, vale a dire che per ogni registrazione di misura viene aperto una registrazione di guasto con numero proprio per assicurare una corretta assegnazione. Tali registrazioni non vengono elencate nella memoria tampone delle segnalazioni di guasto
sul display perché non rappresentano un guasto di rete.
456
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
3.3 Messa in servizio
Avvio della
registrazione delle
misure di prova
Per poter avviare una registrazione di prova da DIGSI, selezionare sulla sinistra della
finestra la funzione Test. Cliccare due volte nella lsta sulla voce Registrazione di
guasto di prova.
Figura 3-36
Finestra delle registrazioni delle misure di test in DIGSI — Esempio
La registrazione delle misure di prova viene subito avviata. Durante la registrazione
viene emessa una segnalazione nella parte sinistra della riga di stato. Barre di stato
forniscono inoltre informazioni sui progressi dell'operazione.
Per la visualizzazione e l'analisi della registrazione è necessario uno dei programmi
SIGRA o ComtradeViewer.
7UM62 Manuale
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457
3 Montaggio e messa in servizio
3.4
Attivazione dell'apparecchio
Serrare fino in fondo le viti. Tutte le viti dei morsetti devono essere fissate, anche
quelle non utilizzate.
CAUTELA
Coppie di serraggio non ammesse
La mancata osservanza delle seguenti norme può comportare lievi lesioni del personale o danni materiali.
Le coppie di serraggio ammesse non devono essere superate perché ciò potrebbe
danneggiare le filettature e i morsetti!
È necessario verificare nuovamente le impostazioni in quanto esse potrebbero
essere state modificate nel corso delle prove.. In particolare si raccomanda di controllare che tutti i dati dell'impianto, le funzioni di comando e le funzioni supplementari
siano correttamente impostate nei parametri di configurazione (paragrafo 2) e che
tutte le funzioni desiderate siano attivate (On). Assicurarsi che una copia dei valori di
taratura sia memorizzata sul pc.
L'orologio interno all'apparecchio dovrebbe essere controllato ed eventualmente regolato/sincronizzato, qualora non venga sincronizzato automaticamente. Vedere in
merito la descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/.
Le memorie tampone vengono cancellate in MENU PRINCIPALE → Segnalazioni →
Cancella/Crea, in modo che queste ultime contengano successivamente solo informazioni relative agli eventi e agli stati reali (vedi anche /1/). I contatori della statistica
degli scatti vengono riportati ai valori iniziali mediante la stessa selezione (vedi anche
la descrizione del sistema SIPROTEC 4 /1/).
I contatori dei valori di misura di esercizio (ad es. contatori di lavoro, se disponibili)
vengono resettati in MENU PRINCIPALE → Valori di misura → Reset.
Per ritornare al display base, azionare il tasto ESC (se necessario più volte). Sul
display compare la videata base (ad es. la visualizzazione di valori di misura di esercizio).
Le visualizzazioni sul lato frontale dell'apparecchio vengono eliminate mediante il
tasto LED, affinché queste possano fornire informazioni solo su eventi e stati reali.
Vengono resettati anche relè di uscita eventualmente memorizzati. Durante l'azionamento del tasto LED i diodi luminosi parametrizzabili sul frontalino sono accesi, cosicché viene effettuato anche un test dei diodi luminosi. Se i diodi indicano stati che riguardano il momento attuale, rimangono ovviamente accesi.
Il LED verde „RUN“ deve essere acceso e il LED rosso „ERROR“ deve essere spento.
Nel caso sia presente un interruttore di prova, questo deve essere sulla posizione di
esercizio.
L'apparecchio è ora pronto per il funzionamento.
■
458
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4
Dati tecnici
In questo capitolo sono riportati i dati tecnici dell'apparecchio SIPROTEC 4 7UM62 e
delle sue singole funzioni, compresi i valori limite che non devono essere in nessun
caso oltrepassati. Ai dati elettrici e funzionali per il massimo volume funzionale
seguono i dati meccanici con le dimensioni.
7UM62 Manuale
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4.1
Dati generali dell'apparecchio
461
4.2
Protezione di massima corrente a tempo indipendente (I>, I>>)
474
4.3
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della
direzione)
475
4.4
Sovraccarico termico
481
4.5
Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
483
4.6
Protezione di Massima Corrente d'avviamento
485
4.7
Protezione differenziale per generatori e motori
486
4.8
Protezione differenziale per trasformatori
489
4.9
Protezione di Terra Ristretta
493
4.10
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
494
4.11
Protezione Ritorno d'Energia
495
4.12
Supervisione di potenza
496
4.13
Protezione di Impedenza
497
4.14
Protezione perdita di passo
499
4.15
Protezione di Minima Tensione
501
4.16
Protezione di Massima Tensione
503
4.17
Protezione di Frequenza
504
4.18
Protezione di sovraeccitazione (V/f)
505
4.19
Protezione derivata di frequenza (df/dt)
507
4.20
Salto del vettore di tensione
508
4.21
Protezione Terra Statore 90%
509
4.22
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
510
4.23
Protezione terra statore 100% con terza armonica
511
4.24
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
512
459
4 Dati tecnici
460
4.25
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
513
4.26
Protezione guasto tra spire
514
4.27
Protezione terra rotore R, fn
515
4.28
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale
da 1 a 3 Hz
516
4.29
Supervisione del tempo di Avviamento Motore
517
4.30
Blocco al riavviamento
518
4.31
Mancata apertura interruttore
519
4.32
Energizzazione Accidentale
520
4.33
Protezione di tensione e corrente continua
521
4.34
Thermobox
522
4.35
Supervisione dei valori di soglia
523
4.36
Funzioni supplementari
524
4.37
Campi di lavoro delle funzioni di protezione
530
4.38
Dimensioni
532
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C53000-G1172-C149-3
4.1 Dati generali dell'apparecchio
4.1
Dati generali dell'apparecchio
4.1.1
Ingressi/uscite analogici
Ingressi di corrente
Frequenza nominale
fN
50 Hz oppure 60 Hz (configurabile)
Corrente nominale
IN
1 A oppure 5 A
Corrente di terra, sensibile
IEE
≤ 1,6 A campo lineare
Consumo per fase e circuito di terra
- con IN = 1 A
ca. 0,05 VA
- con IN = 5 A
ca. 0,3 VA
- per rilevamento sensibile di guasti a terra a 1 A
ca. 0,05 VA
Carico ammissibile circuito di corrente
- termico (effettivo)
100• IN per 1 s
30• IN per 10 s
4• I N permanente
- dinamico (valore picco)
250• I N (per mezzo ciclo)
Carico ammissibile ingresso per rilev. sensibile di guasti a terra IEE
- termico (effettivo)
300 A per 1 s
100 A per 10 s
15 A permanente
- dinamico (valore picco)
750 A (per mezzo ciclo)
Tensione nominale secondaria
100 V fino a 125 V
Ingressi di tensione
Campo di misura
Consumo
0 V fino a 200 V
per 100 V
ca. 0,3 VA
Sovraccarico ammissibile nel circuito di tensione
- termico (effettivo)
230 V permanente
Ingressi del convertitore di misura
Campo di misura
da –10 V a +10 V oppure
da –20 mA a +20 mA
Resistenza d'ingresso con tensione continua
ca. 1 MΩ
Resistenza d'ingresso con tensione continua
ca. 10 Ω
Sovraccaricabilità come ingresso di tensione
60 V– permanente
Sovraccaricabilità come ingresso di corrente
100 mA– permanente
Uscita analogica (per valori di esercizio)
Campo nominale
7UM62 Manuale
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da 0 a 20 mA–
Campo di lavoro
da 0 a 22,5 mA–
Collegamento per montaggio incassato
parte posteriore, luogo di montaggio „B“
o/e „D“,
Connettore D SUB a 9 poli
461
4 Dati tecnici
4.1.2
Collegamento per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla parte
inferiore della custodia e/o sulla parte
superiore della custodia
Carico max.
350 Ω
Tensione ausiliaria
Tensione continua
Alimentazione di tensione tramite convertitore integrato
Tensione continua ausiliaria nominale UH–
24/48 V–
60/110/125 V–
Campi di tensione ammissibili
da 19 a 58 V–
da 48 a 150 V–
Tensione continua ausiliaria nominale UH–
110/125/220/250 V–
Campi di tensione ammissibili
88 fino a 300 V–
Tensione alternata (Ripple max),
picco-picco, IEC 60255-11
≤ 15 % della tensione ausiliaria
Assorbimento di potenza
7UM621
a riposo
ca. 5,3 W
7UM622
ca. 5,5 W
7UM623
ca. 5,3 W
7UM621
eccitato
ca. 12 W
7UM622
ca. 15 W
7UM623
ca. 12 W
Buchi di tensione in caso di mancanza di ali- ≥ 50 ms con U ≥ 48 V– (UH,N = 24/48 V)
mentazione/cortocircuito
≥ 50 ms con U ≥ 110 V– (UH,N = 60...125 V)
≥ 20 ms con U ≥ 24 V– (UH,N = 24/48 V)
≥ 20 ms con U ≥ 60 V– (UH,N = 60...125 V)
Tensione alternata
Alimentazione di tensione tramite convertitore integrato
Tensione alternata ausiliaria nominale UH~
115 V~ (50/60 Hz)
230 V~ (50/60 Hz)
Campi di tensione ammissibili
92 fino a 132 V~
184 fino a 265 V~
a riposo
ca. 5,5 VA
Assorbimento di potenza
7UM621
7UM622
ca. 5,5 VA
7UM623
ca. 5,5 VA
7UM621
eccitato
ca. 13 VA
7UM622
ca. 15 VA
7UM623
ca. 13 VA
Buchi di tensione in caso di mancanza di alimentazione/cortocircuito ≥ 200 ms
462
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.1 Dati generali dell'apparecchio
4.1.3
Ingressi e uscite binari
Ingressi binari
Variante
Numero
7UM621*-
7 (parametrizzabili)
7UM623*7UM622*-
15 (parametrizzabili)
Campo di tensione nominale
24 V– fino a 250 V–, bipolare
Assorbimento di corrente, in funzione
ca. 1,8 mA, indipendente dalla tensione di
comando
Soglie di intervento
intercambiabili tramite ponti
per tensioni nominali
24/48/
60/110/125 V–
Uhigh ≥ 19 V–
Ulow ≤ 10 V–
per tensioni nominali
110/125/
220/250 V– e
115/230 V∼
Uhigh ≥ 88 V–
Ulow ≤ 44 V–
per tensioni nominali
220/250 V– e
115/230 V∼
Uhigh ≥ 176 V–
Ulow ≤ 88 V–
Tensione massima ammissibile
300 V–
Soppressione impulso di ingresso
220 nF capacità di accoppiamento a 220 V con
tempo di recupero > 60 ms
Relè di uscita
Relè di segnalazione/di comando 1) (vedere anche schemi generali nell'appendice
A.2)
Numero:
dipendente dal modello di apparecchio ordinato
(configurabile)
7UM621*-
12 (con 1 contatto NA, 3 facoltativamente come contatto di riposo)
7UM623*7UM622*-
Potere
Tensione di apertura
CHIUSURA
1000 W/VA
APERTURA
30 VA
40 W ohmico
25 W/VA per L/R ≤ 50 ms
250 V
Corrente ammissibile per contatto
(permanente)
5A
Corrente ammissibile per contatto
(chiusura e mantenimento)
30A per 0,5 s (contatto NA)
Corrente totale ammissibile per contatti con conduttore comune
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
20 (con un contatto NA, 4 facoltativamente come contatto di
riposo)
1 contatto life (facoltativamente
come contatto di riposo o contatto
NA)
5 A permanente
30 A per 0,5 s
463
4 Dati tecnici
1)
elencato UL con i seguenti dati nominali:
120 VAC
Pilot duty, B300
240 VAC
Pilot duty, B300
240 VAC
5 A General Purpose
24 VDC
5 A General Purpose
48 VDC
0,8 A General Purpose
240 VDC
0.1 A General Purpose
120 VAC
1/6 hp (4,4 FLA)
240 VAC
1/2 hp (4,9 FLA)
Diodi luminosi
Numero
4.1.4
RUN (verde)
1
ERROR (rosso)
1
LED indirizzabili (rosso)
14
Interfacce di comunicazione
nterfaccia operatore
Collegamento
parte frontale, non isolata, RS232,
Connettore DSUB a 9 poli per il collegamento di un personal computer
Comando
con DIGSI
Velocità di trasmissione
min. 4 800 Baud fino a 115 200 Bd
Impostazione di consegna: 38 400
Baud;
Parità: 8E1
Distanza massima di trasmissione
15 m
Interfaccia di servizio/di modem
Collegamento
interfaccia a potenziale libero per trasmissione dati
Comando
con DIGSI
Velocità di trasmissione
min. 4 800 Baud fino a 115 200 Bd
Impostazione di consegna: 38 400
Baud;
Parità: 8E1
RS232/RS485
RS232/RS485 a seconda del modello
ordinato
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„C“,
Connettore DSUB a 9 poli
464
Montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia;
cavo dati schermato
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.1 Dati generali dell'apparecchio
RS232
Distanza massima di tras- 15 m
missione
RS485
Distanza massima di tras- 1000 m
missione
Interfaccia di sistema
IEC 60870-5-103
RS232/RS485
Interfaccia a potenziale zero per trasa seconda del modello or- ferimento dati a un'unità centrale
dinato
RS232
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
Connettore DSUB a 9 poli
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
min. 4 800 Bd,
max. 115 200 Bd;
Impostazione di fabbrica
38 400 Bd
Distanza di trasmissione
15 m
RS485
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
Connettore DSUB a 9 poli
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
min. 4 800 Bd,
max. 115 200 Bd;
Impostazione di fabbrica
38 400 Bd
Distanza di trasmissione
max. 1000 m
465
4 Dati tecnici
Conduttore a fibra ottica
(FO)
Tipo di connettore FO
Connettore ST
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Lunghezza d'onda ottica
λ = 820 nm
Classe laser 1 conforme a con impiego di fibra di vetro
EN 60825-1/-2
50/125 μm
oppure
con impiego di fibra di vetro
62,5/125 μm
Attenuazione di linea
ammessa
max. 8 dB, con fibra di vetro
62,5/125 μm
Distanza di trasmissione
max. 1500 m
Stato di riposo segnale
parametrizzabile;
impostazione di fabbrica "Luce
spenta"
Profibus RS485 (DP)
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
fino a 12 MBd
Distanza di trasmissione
1000 m con ≤ 93,75 kBd
500 m con ≤ 187,5 kBd
200 m con ≤ 1,5 MBd
100 m con ≤ 12 MBd
DNP3.0 RS485
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
Connettore DSUB a 9 poli
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
fino a 19 200 Bd
Distanza di trasmissione
max. 1000 m
MODBUS RS485
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
Connettore DSUB a 9 poli
466
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
fino a 19 200 Bd
Distanza di trasmissione
max. 1000 m
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.1 Dati generali dell'apparecchio
Profibus FO (DP)
Tipo di connettore FO
Connettore ST anello semplice/anello
doppio in base all'ordinazione per
FMS; per DP disponibile solo anello
doppio
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
per montaggio sporgente
utilizzare la versione con Profibus
RS485 nell'alloggiamento del pulpito
e il convertitore elettrico/ottico separato
Velocità di trasmissione
fino a 1,5 MBd
consigliati
> 500 kBd
Lunghezza d'onda ottica
λ = 820 nm
Classe laser 1 conforme a con impiego di fibra di vetro
EN 60825-1/-2
50/125 μm
oppure
con impiego di fibra di vetro
62,5/125 μm
Attenuazione di linea
ammessa
max. 8 dB, con fibra di vetro
62,5/125 μm
Distanza di trasmissione
max. 1500 m
Tipo di connettore FO
Connettore ST trasmettitore/ricevitore
DNP3.0 FO
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
per montaggio sporgente
utilizzare la versione con Profibus
DNP3.0 RS485 nell'alloggiamento del
pulpito e il convertitore elettrico/ottico
separato
Velocità di trasmissione
fino a 19 200 Bd
Lunghezza d'onda ottica
λ = 820 nm
Classe laser 1 conforme a con impiego di fibra di vetro
EN 60825-1/-2
50/125 μm
oppure
con impiego di fibra di vetro
62,5/125 μm
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Attenuazione di linea
ammessa
max. 8 dB, con fibra di vetro
62,5/125 μm
Distanza di trasmissione
max. 1500 m
467
4 Dati tecnici
MODBUS FO
Tipo di connettore FO
Connettore ST trasmettitore/ricevitore
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“,
per montaggio sporgente
utilizzare la versione con MODBUS
RS485 nell'alloggiamento del pulpito
e il convertitore elettrico/ottico separato
Velocità di trasmissione
fino a 19 200 Bd
Lunghezza d'onda ottica
λ = 820 nm
Classe laser 1 conforme a con impiego di fibra di vetro
EN 60825-1/-2
50/125 μm
oppure
con impiego di fibra di vetro
62,5/125 μm
Attenuazione di linea
ammessa
max. 8 dB, con fibra di vetro
62,5/125 μm
Distanza di trasmissione
max. 1500 m
Modulo di uscita analogico 2 Porte con 0 mA fino a 20 mA
(elettrico)
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“ e „D“
Connettore DSUB a 9 poli
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Ethernet elettrico (EN100)
per IEC 61850 e DIGSI
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
"B" 2 x RJ45 presa femmina
100BaseT sec. IEEE802.3
per montaggio sporgente
nell'alloggiamento del pulpito sulla
parte inferiore della custodia
Tensione di prova (relativam. al connettore)
500 V; 50 Hz
Velocità di trasmissione
100 MBit/s
Distanza di trasmissione
20 m
Ethernet elettrico (EN100)
per IEC 61850 e DIGSI
Tipo di connettore FO
Connettore ST trasmettitore/ricevitore
Collegamento per montag- parte posteriore, luogo di montaggio
gio incassato
„B“
per montaggio sporgente
non disponibile
Lunghezza d'onda ottica
λ = 1350 nm
Velocità di trasmissione
100 MBit/s
Classe laser 1 conforme a con impiego di fibra di vetro
EN 60825-1/-2
50/125 μm
oppure
con impiego di fibra di vetro
62,5/125 μm
468
Attenuazione di linea
ammessa
max. 5 dB, con fibra di vetro
62,5/125 μm
Distanza di trasmissione
max. 800 m
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4.1 Dati generali dell'apparecchio
Interfaccia sincronizzazione orologio
Sincronizzazione dell'orologio
Segnale DCF 77/ IRIG B
(formato telegramma IRIG-B000)
Collegamento per montaggio incassato
parte posteriore, luogo di montaggio „A“;
Connettore DSUB a 9 poli
per montaggio sporgente
sui dispositivi di serraggio sulla parte inferiore della
custodia
Tensioni nominali dei segnali
a scelta 5 V, 12 V o 24 V
Tensione di prova
500 V; 50 Hz
Livello del segnale e carichi
Tensione di ingresso nominale dei segnali
5V
4.1.5
12 V
UIHigh
6,0 V
15,8 V
24 V
31 V
UILow
1,0 V a IILow = 0,25 mA
1,4 V a IILow = 0,25 mA
1,9 V a IILow = 0,25 mA
IIHigh
4,5 mA fino a 9,4 mA
4,5 mA fino a 9,3 mA
4,5 mA fino a 8,7 mA
RI
890 Ω a UI = 4 V
1930 Ω a UI = 8,7 V
3780 Ω a UI = 17 V
640 Ω a UI = 6 V
1700 Ω a UI = 15,8 V
3560 Ω a UI = 31 V
Prove elettriche
Direttive
Norme:
IEC 60255 (norme prodotto)
ANSI/IEEE C37.90.0/.1/.2
UL 508
VDE 0435
per altre norme cfr. singole prove
Norme:
IEC 60255-5 e IEC 60870-2-1
Prova di isolamento
Prova di tensione (prova di routine) ingressi 2,5 kV (eff), 50 Hz
di misura di corrente, ingressi di misura della
tensione, uscite dei relè
Prova di tensione (prova di routine)
Tensione ausiliaria e ingressi binari
3,5 kV–
Prova di tensione (prova di routine)
Convertitore di misura CM1-CM3
3,0 kV–
Prova di tensione (prova di routine)
solo interfacce isolate di comunicazione e
di sincronizzazione oraria o uscite
analogiche (Port A -D)
500 kV (eff), 50 Hz
Prova di impulso (prova di tipo)
5 kV (picco); 1,2/50 µs; 0,5 J; 3 impulsi positivi e
Tutti i circuiti, eccetto interfacce di comuni- 3 impulsi negativi a distanza di 5 s
cazione e di sincronizzazione oraria, uscite
analogiche classe III
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469
4 Dati tecnici
Prove CEM di compatibilità elettromagnetica (prove di tipo)
Norme:
IEC 60.255-6 e -22, (norme prodotto)
EN 61000-6-2 (norma generica)
VDE 0435 parte 301
DIN VDE 0435-110
Prova ad alta frequenza IEC 60255-22-1,
classe III e VDE 0435 Parte 303, classe III
2,5 kV (picco); 1 MHz; τ = 15 µs; 400 impulsi al
s; durata della prova 2 s; Ri = 200 Ω
Scarica elettrostatica
IEC 6055-2, classe IV
e IEC 61000-4-2, classe IV
8 kV scarica a contatto; 15 kV scarica aerea; entrambe le polarità; 150 pF; Ri = 330 Ω
Irradiamento con campo ad alta frequenza,
continuità di frequenza
IEC 60255-22-3, classe III
IEC 61000-4-3, classe III
10 V/m; 80 MHz fino a 1000 MHz;
10 V/m; 800 MHz fino a 960 MHz;
20 V/m; 1,4 GHz fino a 2,0 GHz;
80 % AM; 1 kHz
Irradiamento con campo ad alta frequenza,
frequenze singole
IEC 60255-22-3,
IEC 61000-4-3,
Modulata in ampiezza
classe III: 10 V/m
80/160/450/900 MHz 80 % AM 1 kHz; durata di
chiusura > 10 s
Fast transient grandezze perturbatrici/ burst 4 kV; 5/50 ns; 5 kHz; lunghezza burst = 15 ms;
IEC 60255-22-4 e
ciclo di ripetizione 300 ms; entrambe le polarità;
IEC 61000-4-4, classe IV
Ri = 50 Ω; durata prova 1 min
Tensioni impulsive (SURGE),
IEC 61000-4-5 classe di installazione 3
Tensione ausiliaria
Impulso: 1,2/50 µs
common mode: 2 kV; 12 Ω; 9 µF
diff. mode: 1 kV; 2 Ω; 18 µF
Ingressi di misura, ingressi binari common mode: 2 kV; 42 Ω; 0,5 µF
e relè di uscita
diff. mode: 1 kV; 42 Ω; 0,5 µF
alta frequenza guidata, modulata in ampiez- 10 V; 150 kHz fino a 80 MHz; 80 % AM; 1 kHz
za
IEC 61000-4-6, classe III
Campo magnetico a frequenza di energia
IEC 61000-4-8, classe IV
IEC 60255-6
30 A/m permanente; 300 A/m per 3 s; 50 Hz
0,5 mT; 50 Hz
Oscillatory Surge Withstand Capability
IEEE Std C37.900,1
2,5 kV (picco); 1 MHz; τ = 15 µs;
400 impulsi/s; durata della prova 2 s; Ri = 200 Ω
Fast Transient Surge Withstand Cap.
IEEE Std C37.90.1
4 kV; 5/50 ns; 5 kHz; lunghezza burst = 15 ms;
ciclo di ripetizione 300 ms; entrambe le polarità;
Ri = 50 Ω; durata prova 1 min
Radiated Electromagnetic Interference
IEEE Std C37.90.2
35 V/m; 25 MHz fino a 1000 MHz
Vibrazioni attenuate
IEC 60694, IEC 61000-4-12
2,5 kV (valore picco), polarità alternata 100 kHz,
1 MHz, 10 MHz e 50 MHz,
Ri = 200 Ω
Prove CEM di emissione di perturbazione (prove di tipo)
470
Norma:
EN 61000-6-3 (norma generica)
Tensione di perturbazione radio su linee,
solo tensione ausiliaria IEC-CISPR 22
150 kHz fino a 30 MHz
Classe di valore limite B
Intensità di campo con perturbazione radio
IEC-CISPR 11
30 MHz fino a 1000 MHz Classe di valore limite
A
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4.1 Dati generali dell'apparecchio
4.1.6
Prove di resistenza meccanica
Prove di vibrazione e di urto durante l'uso normale
Norme:
IEC 60255-21 e IEC 60068
Vibrazione
IEC 60255-21-1, classe 2
IEC 60068-2-6
sinusoidale
10 Hz fino a 60 Hz: ±0,075 mm ampiezza;
60 Hz fino a 150 Hz: accelerazione 1g
continuità di frequenza 1 ottava/min
20 cicli su 3 assi perpendicolari
Urto
IEC 60255-21-2, classe 1
IEC 60068-2-27
semi-sinusoidale
Accelerazione 5 g, durata 11 ms,
ogni 3 urti in entrambe le direzioni dei 3 assi
Vibrazione sismica
IEC 60255-21-3, classe 1
IEC 60068-3-3
sinusoidale
1 Hz fino a 8 Hz: ±3,5 mm ampiezza
(asse orizzontale)
1 Hz fino a 8 Hz: ±1,5 mm ampiezza
(asse verticale)
8 Hz fino a 35 Hz: accelerazione 1 g
(asse orizzontale) 8 Hz fino a
35 Hz: accelerazione 0,5 g
(asse verticale)
Continuità di frequenza 1 ottava/min
1 ciclo su 3 assi perpendicolari
Prove di vibrazione e di urto durante il trasporto
4.1.7
Norme:
IEC 60255-21 e IEC 60068
Vibrazione
IEC 60255-21-1, classe 2
IEC 60068-2-6
sinusoidale 5 Hz fino a 8 Hz: ±7,5 mm ampiezza;
8 Hz fino a 15 Hz: accelerazione 2 g
Continuità di frequenza 1 ottava/min
20 cicli su 3 assi perpendicolari
Urto
IEC 60255-21-2, classe 1
IEC 60068-2-27
semi-sinusoidale
Accelerazione 15 g, durata 11 ms,
ogni 3 urti in entrambe le direzioni dei 3 assi
Urto costante
IEC 60255-21-2, classe 1
IEC 60068-2-29
semi-sinusoidale
Accelerazione 10 g, durata 16 ms,
ogni 1000 urti in entrambe le direzioni dei 3 assi
Condizioni climatiche
Temperature
Prova di tipo
(conforme a IEC 60068-2-1 e -2,
test Bd per 16 h)
–25 °C fino a +85 °C
Temporaneamente ammissibile durante l'es- –20 °C fino a +70 °C (leggibilità del display
ercizio (testato per 96 h)
event. compromessa a partire da +55 °C)
consigliata per l'esercizio continuo
(secondo IEC 60255-6)
–25 °C fino a +55 °C
Temperature limite durante l'immagazzinag- –25 °C fino a +55 °C
gio permanente
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471
4 Dati tecnici
Temperature limite durante il trasporto
–25 °C fino a +70 °C
Trasporto e immagazzinaggio con imballo standard di fabbrica!
Umidità
Grado di umidità ammissibile
media annuale di umidità relativa dell'aria ≤
75 %;
56 giorni all'anno fino al 93% di umidità relativa;
condensazione in esercizio non ammessa!
Si consiglia di installare gli apparecchi in modo tale che non siano esposti alla luce diretta del
sole e non siano sottoposti a forti sbalzi di temperatura. Questi fenomeni possono provocare
una rapida formazione di condensa.
4.1.8
Condizioni di impiego
La protezione è stata progettata per l'installazione in normali sale relè e impianti, in modo da
garantire un'adeguata compatibilità elettromagnetica (EMC) con montaggio effettuato a regola
d'arte.
Devono essere adottati inoltre i seguenti accorgimenti:
• Contattori e relè installati nello stesso armadio o sullo stesso quadro delle protezioni digitali
devono essere dotati di idonei dispositivi spegniarco.
• In impianti a 100 kV o di livello di tensione superiore, si raccomanda l'impiego di linee di
allacciamento esterne con schermatura elettroconducibile e messa a terra su entrambi i lati.
In impianti a media tensione, normalmente, non sono necessari particolari accorgimenti.
• Non è consentito estrarre o inserire singole schede dalla custodia quando queste sono sotto
tensione. Se le schede sono fuori dalla custodia, alcuni componenti possono danneggiarsi
a causa delle scariche elettromagnetiche; nel maneggiare le schede devono essere osservate le normative EGB (per Componenti Sottoposti a pericolo di Scariche eletromagnetiche). Se le schede sono inserite nella loro custodia, non sussiste alcun pericolo
4.1.9
Certificazioni
elencato UL
7UM62**-*B***-****
7UM62**-*E***-****
riconosciuto UL
Modelli con morsetti a 7UM62**-*D***-****
vite
Modelli con morsetti
a innesto
4.1.10 Esecuzioni costruttive
Custodia
7XP20
Dimensioni
vedi disegni quotati, paragrafo 4.38
Peso (massa) ca.
in montaggio incassato
7UM621*- (dimensione custodia 1/2)
ca. 7,5 kg
7UM623*- (dimensione custodia 1/2)
7UM622*- (dimensione custodia 1/1)
ca. 9,5 kg
in montaggio sporgente
472
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4.1 Dati generali dell'apparecchio
7UM621*- (dimensione custodia 1/2)
ca. 12 kg
7UM623*- (dimensione custodia 1/2)
7UM622*- (dimensione custodia 1/1)
ca. 15 kg
Grado di protezione in accordo con IEC 60529
per il mezzo di esercizio a montaggio sporgente
IP 51
in montaggio incassato
davanti
IP 51
dietro
IP 50
per la protezione di persone
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IP 2x con copertura rialzata
473
4 Dati tecnici
4.2
Protezione di massima corrente a tempo indipendente (I>, I>>)
Campi di taratura/gradini
Avviamenti con corrente I>
per IN = 1 A
0,05 A fino a 20,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
0,25 A fino a 100,00 A
Gradini 0,01 A
Avviamenti con corrente I>>
per IN = 1 A
0,05 A fino a 20,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
0,25 A fino a 100,00 A
Gradini 0,01 A
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Mantenimento della minima tensione U<
(concatenata)
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Tempo di mantenimento della minima tensione
0,10 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
Angolo delle rette direzionali I>>
–90° el. fino a +90° el.
Gradini 1°
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi
Tempi di intervento (senza stabilizzazione Inrush, con stabilizzazione + 10 ms)
I >, I>>
- con 2 volte il valore tarato
- con 10 volte il valore tarato
Tempi di ricaduta
I >, I>>
ca. 35 ms
ca. 25 ms
ca. 50 ms
Rapporto di ricaduta
Rapporto di ricaduta massima corrente I> ca. 0,95 per I/IN ≥ 0,3
Rapporto di ricaduta massima corrente I>> 0,90 fino a 0,99
Rapporto di ricaduta minima tensione
ca. 1,05
Differenza di ricaduta Δϕ
2° elettrico
(Gradini 0,01)
Tolleranze
Avviamenti con
corrente
I >, I>>
474
per IN = 1 A
1 % del valore tarato, o 10 mA
per IN = 5 A
1 % del valore tarato, o 50 mA
Mantenimento di minima tensione U<
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Angolo delle rette direzionali
1° elettrico
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4.3 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
Grandezze di influenza sui valori di intervento
4.3
ensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ U/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della
direzione)
Campi di taratura/gradini
Avviamenti con corrente Ip (fasi)
per IN = 1 A
per IN = 5 A
0,10 A fino a 4,00 A
Gradini 0,01 A
0,50 A fino a 20,00 A
Gradini 0,01 A
Moltiplicatore temporale T per Ip
per le caratteristiche IEC
0,05 s fino a 3,20 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Moltiplicatore temporale D per Ip
per le caratteristiche ANSI
0,50 - 15,00
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01
Abilitazione della minima tensione U< 10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Caratteristiche tempo di scatto conformemente a IEC
conforme a IEC 60255-3 (vedi anche figura 4-1)
I tempi di scatto per I/Ip ≥ 20 sono identici a quelli per I/Ip = 20
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Soglia di avviamento
ca. 1,10 • Ip
Soglia di ricaduta
ca. 1,05 • Ip per Ip/IN ≥ 0,3
475
4 Dati tecnici
Tolleranze
Soglie di avviamento Ip
per IN = 1 A
per IN = 5 A
1 % del valore tarato, o 10 mA
1 % del valore tarato, o 50 mA
Soglia di avviamento U<
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempo per 2 ≤ I/IP ≤ 20
5 % del valore nominale +1 % tolleranza corrente,
ovvero 40 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
476
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
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4.3 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
Figura 4-1
Caratteristiche a tempo di scatto della protezione di massima corrente a tempo inverso, secondo IEC
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477
4 Dati tecnici
Caratteristiche a tempo di scatto secondo ANSI
secondo ANSI/IEEE (vedi anche figure 4-2 e 4-3)
I tempi di scatto per I/Ip ≥ 20 sono identici a quelli per I/Ip = 20
Soglia di avviamento
ca. 1,10 • Ip
Soglia di ricaduta
ca. 1,05 • Ip per Ip/IN ≥ 0,3
ciò corrisponde a ca. 0,95 • il valore di intervento
Soglie di avviamento, di per IN = 1 A
ricaduta Ip
per IN = 5 A
1 % del valore tarato, o 10 mA
Soglia di avviamento U<
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempo per 2 ≤ I/IP ≤ 20
5 % del valore nominale +1 % tolleranza di corrente,
o 40 ms
Tolleranze
1 % del valore tarato, o 50 mA
Grandezze di influenza
Tensione continua ausiliaria nel campo ≤ 1 %
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05 1 %
478
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4.3 Massima Corrente (I>>) a tempo definito (con rilevamento della direzione)
Figura 4-2
Caratteristiche a tempo di scatto della protezione di massima corrente a tempo inverso,
secondo ANSI/IEEE
7UM62 Manuale
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479
4 Dati tecnici
Figura 4-3
480
Caratteristiche a tempo di scatto della protezione di massima corrente a tempo inverso,
secondo ANSI/IEEE
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4.4 Sovraccarico termico
4.4
Sovraccarico termico
Campi di taratura/gradini
Fattore k secondo IEC 60255-8
0,10 fino a 4,00
Gradini 0,01
Costante di tempo τ
30 s fino a 32000 s
Gradini 1 s
Fattore di prolungamento in caso di 1,0 fino a 10,0
inattività
Gradini 0,1
Sovratemperatura di allarme
da 70 % a 100 %
Θallarme/ΘScatto
in riferimento alla sovratemperatura
di scatto
Gradini 1 %
Gradino di allarme a
per IN = 1 A 0,10 A fino a 4,00 A
livello di corrente Iallarme per I = 5 A 0,50 A fino a 20,00 A
N
Gradini 0,01 A
Sovratemperatura nominale (con IN) da 40 °C a 200 °C
Gradini 1 °C
Scala temperatura del refrigerante
Gradini 1 °C
Corrente limite Ilimite
da 40 °C a 300 °C
Gradini 0,01 A
per IN = 1 A 0,50 A fino a 8,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A 2,00 A fino a 40,00 A
Gradini 0,01 A
Tempo di ricaduta dopo avviamento 10 s fino a 15000 s
di emergenza
Tavv.emerg.
Gradini 1 s
Caratteristica di scatto
si veda anche la figura 4-4
Rapporti di ricaduta
Θ/Θscatto
RIcaduta con Θallarme
Θ/Θallarme
ca. 0,99
I/Iallarme
ca. 0,95
Tolleranze
in rapporto a k • IN
in rapporto al tempo di scatto
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per IN = 1 A
2 %, o 10 mA , classe 2 % secondo
IEC 60255-8
per IN = 5 A
2 %, o 50 mA , classe 2 % secondo
IEC 60255-8
3 %, o 1 mA , classe 3 % secondo
IEC 60255-8 per I/(k •IN) > 1,25
481
4 Dati tecnici
Grandezze di influenza in rapporto a k • IN
Figura 4-4
482
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Caratteristiche di scatto della protezione di sovraccarico
7UM62 Manuale
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4.5 Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
4.5
Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
Campi di taratura/gradini
Carico squilibrato ammissibile I2 amm./IN
(anche soglia di allarme)
da 3,0 % a 30,0 %
Gradini 0,1 %
Gradino di scatto carico squilibrato I2>>/IN da 10 % a 200 %
Gradini 1 %
Tempi di ritardo Tallarme, TI2>>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Fattore K sequenza negativa
1,0 s fino a 100,0 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1 s
Fattore tempo di raffreddamento Traffred.
0 s fino a 50.000 s
Gradini 1 s
Caratteristica a tempo di scatto
si veda anche la figura 4-5
Tempi
Tempi di intervento (caratteristica a gradini) ca. 50 ms
Tempi di ricaduta (caratteristica a gradini)
ca. 50 ms
Rapporti di ricaduta
Soglia di allarmeI2 amm., gradino di scatto
I2>>
ca. 0,95
Gradino di scatto termico
Ricaduta in caso di valore inferiore a I2 amm.
Valori di intervento I2 amm., I2>>
3 % del valore tarato o 0,3 % del carico squilibrato
Tempi dei gradini
1 % o 10 ms
Caratteristica termica
Tempo per 2 ≤ I2/I2 amm. ≤ 20
5 % del valore nominale +1 % tolleranza di corrente, o 600 ms
Tolleranze
Grandezze di influenza sui valori di intervento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
483
4 Dati tecnici
Figura 4-5
484
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
Tempi di scatto della caratteristica termica della protezione di carico squilibrato
7UM62 Manuale
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4.6 Protezione di Massima Corrente d'avviamento
4.6
Protezione di Massima Corrente d'avviamento
Campi di taratura/gradini
Avviamento con corrente I> per IN = 1 A
0,10 A fino a 20,00 A
Gradini 0,01 A
0,50 A fino a 100,00 A
Gradini 0,01 A
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure inattivo
Gradini 0,01 s
Tempi di intervento I>
a partire da 120 ms (dipende dalla frequenza del
segnale)
Tempi di ricaduta I>
a partire da 120 ms (dipende dalla frequenza del
segnale)
Soglia di corrente I>
80 % o 0,05 I/In
Soglia di corrente I>
f ≥ 3 Hz, I/IN < 5
≤ 10 %
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
per IN = 5 A
Tempi
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
randezze di influenza sui valori di intervento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 2 Hz ≤ f ≤ 10 Hz
≤ 10 %
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤ 100 % (comprese nel calcolo)
≤ 100 % (comprese nel calcolo)
485
4 Dati tecnici
4.7
Protezione differenziale per generatori e motori
Campi di taratura/gradini
Corrente differenziale IDIFF>/IN Gen
0,05 fino a 2,00
Gradini 0,01
Gradino di corrente elevata IDIFF>/IN Gen
0,5 fino a 12,0
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1
0,10 fino a 0,50
Gradini 0,01
Caratteristica di intervento
si veda anche la figura 4-6
Pendenza 1
Punto base 1 I/IN Gen
0,00 fino a 2,00
Gradini 0,01
Pendenza 2
0,25 fino a 0,95
Gradini 0,01
Punto base 2 I/IN Gen
0,00 fino a 10,00
Gradini 0,01
Soglia di scatto I/IN Gen
0,00 fino a 2,00
Gradini 0,01
Aumento del valore di intervento
all'avviamento
1,0 fino a 2,0
Gradini 0,1
Tempo max. di avviamento
0,0 s fino a 180,0 s
Gradini 0,1 s
Stabilizzazione supplementare I/IN Gen
2,00 fino a 15,00
Gradini 0,01
Durata per la stabilizzazione
supplementare
(2 fino a 250) • durata del
periodo (frequenza di rete)
oppure ∞ (inattivo)
Ritardi dello scatto per IDIFF> e IDIFF>>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi di intervento
con alimentazione da un lato (senza funzionamento parallelo con altre funzioni di protezione)
Rapporto di ricaduta
ca. 0,7
Tolleranze
con i parametri preimpostati
486
- Caratteristica di intervento
±3 % del valore nominale (per I < 5 • IN)
- Tempi di ritardo supplementare
±1 % del valore tarato o 10 ms
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.7 Protezione differenziale per generatori e motori
Grandezze di influenza sui valori di intervento
Figura 4-6
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ U/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤ 1 % (si veda anche la figura 4-7)
Caratteristica di intervento per impiego come protezione differenziale di generatore o di motore
7UM62 Manuale
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487
4 Dati tecnici
Figura 4-7
Influsso di frequenze per protezione differenziale del generatore o
del motore
con:
488
IDIFF
Corrente differenziale = |I1 + I2|
IfN
Corrente con frequenza di rete
IXf
Corrente con qualsiasi frequenza nell'ambito del campo specificato
7UM62 Manuale
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4.8 Protezione differenziale per trasformatori
4.8
Protezione differenziale per trasformatori
Campi di taratura/gradini
Corrente differenziale IDIFF>/IN Trafo
0,05 fino a 2,00
Gradino di corrente elevata IDIFF>>/IN Trafo 0,5 fino a 12,0
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01
Gradini 0,1
Caratteristiche a tempo di scatto secondo ANSI
si veda anche la figura 4-8
Pendenza 1
0,10 fino a 0,50
Gradini 0,01
Punto base 1 I/IN Trafo
0,00 fino a 2,00
Gradini 0,01
Pendenza 2
0,25 fino a 0,95
Gradini 0,01
Punto base 2 I/IN Trafo
0,00 fino a 10,00
Gradini 0,01
Soglia di scatto I/IN Trafo
0,00 fino a 2,00
Gradini 0,01
Aumento del valore di intervento
all'avviamento
da 1,0 a 2,0
Gradini 0,1
Tempo max. di avviamento
0,0 fino a 180,0 s
Gradini 0,1 s
Stabilizzazione supplementare I/IN Trafo
2,00 fino a 15,00
Gradini 0,01
Stabilizzazione di inserzione I2fN/IfN
(2. armonica)
da 10 % a 80 %
si veda anche la figura 4-9
Gradini 1 %
Stabilizzazione (n. arm.) InfN/IfN
(n = 3. o 5. armonica)
da 10 % a 80 %
si veda anche la figura 4-10
Gradini 1 %
Rimozione del blocco I/IN Trafo
0,5 fino a 12,0
Gradini 0,1
Temporizzazioni per lo scatto per IDIFF> e 0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
IDIFF>>
Gradini 0,01 s
Durata della stabilizzazione
supplementare
(2 fino a 250) • durata di un periodo (frequenza di
rete)
oppure ∞ (inattivo)
Durata per blocchi incrociati per la
seconda, la terza o la quinta armonica
(0 fino a 1000) • durata di un periodo (frequenza di
rete)
oppure ∞ (permanente)
Temporizzazioni per lo scatto
per IDIFF> e IDIFF>>
0,00 s fino a 60 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi di intervento
con alimentazione da un lato (senza funzionamento parallelo con altre funzioni di protezione)
Rapporto di ricaduta
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ca. 0,7
489
4 Dati tecnici
Tolleranze
con parametri del trasformatore preimpostati
- Caratteristica di intervento
±3 % del valore nominale (per I < 5 • IN)
- Stabilizzazione rush
±3 % del valore tarato (per I2fN/IfN ≥ 15 %)
- Tempi di ritardo supplementari
±1 % del valore tarato o 10 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
Figura 4-8
490
Tensionecontinua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤ 1 % (si veda anche la figura 4-11)
Caratteristica di intervento per la protezione differenziale del trasformatore
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4.8 Protezione differenziale per trasformatori
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Figura 4-9
Influsso di stabilizzazione della seconda armonica per la protezione differenziale del trasformatore
Figura 4-10
Influsso di stabilizzazione di armoniche più elevate
491
4 Dati tecnici
Figura 4-11
Influsso di frequenze per la protezione differenziale del trasformatore
con:
492
IDIFF
Corrente differenziale = |I1 + I2|
IfN
Corrente con frequenza nominale
IXf
Corrente con qualsiasi frequenza nell'ambito del campo specificato
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.9 Protezione di Terra Ristretta
4.9
Protezione di Terra Ristretta
Campi di taratura/gradini
Corrente differenziale I-EDS> I/InO
0,05 fino a 2,00
Gradini 0,01
Punto base di caratteristica I/InO
0,00 fino a 2,00
Gradini 0,01
Pendenza di caratteristica
0,00 fino a 0,95
Gradini 0,01
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Blocco per corrente di fase I> I/InO
1,0 fino a 2,5
Gradini 0,1
Abilitazione di tensione omopolare U0>
1,0 V fino a 100,0 V
oppure 0 (inattivo)
Gradini 0,1 V
Tempi di intervento
Tempi di ricaduta
ca. 25 ms fino a 55 ms
ca. 60 ms
Tempi
Rapporti di ricaduta
Caratteristica di intervento
ca. 0,90
Rapporto di ricaduta
ca. 0,95
Caratteristica di intervento
5 % del valore nominale oppure 0,02 I/InO
Blocco per corrente di fase I>
1 % del valore tarato oppure 0,01 I/InO
Tolleranze
Abilitazione della tensione omopolare U0>
1 % del valore tarato oppure 0,5 V
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/U ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
493
4 Dati tecnici
4.10
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
Campi di taratura/gradini
Sezioni di conduttanza 1/xd Kl.
0,20 - 3,00
Gradini 0,01
Angolo di inclinazione α1, α2, α3
da 50° a 120°
Gradini 1°
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Blocco di minima tensione
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Tensione continua di eccitazioneUerr <
(tramite partitore di tensione collegato in
serie)
0,50 V fino a 8,00 V
Gradini 0,01 V
Tempi
Tempi di intervento
Criterio dello statore 1/xd Kl., α
ca. 60 ms
Criterio del rotore Uerr
ca. 60 ms
Blocco di minima tensione
ca. 50 ms
apporti di ricaduta
Criterio dello statore 1/xd Kl., α
ca. 0,95
Criterio del rotore Uerr
ca. 1,05 o valore di intervento + 0,5 V
Blocco di minima tensione
ca. 1,1
Criterio dello statore 1/xd Kl.
3 % del valore tarato
Tolleranze
Criterio dello statore α
1° elettrico
Criterio del rotore Uerr
1 % oppure 0,1 V
Blocco di minima tensione
1 % del valore tarato oppure 0,5 V
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Grandezze influenti sui valori di intervento
494
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.11 Protezione Ritorno d'Energia
4.11
Protezione Ritorno d'Energia
Campi di taratura/gradini
Ritorno di energia PRit.>/SNom
–0,50 % fino a –30,00 %
Gradini 0,01 %
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi
Tempi di intervento
- Ritorno di energia PRit>
Tempi di ricaduta
- Ritorno di energia PRit>
ca. 360 ms con f = 50 Hz
ca. 300 ms con f = 60 Hz
ca. 360 ms con f = 50 Hz
ca. 300 ms con f = 60 Hz
Rapporti di ricaduta
Ritorno di energia PRit>
ca. 0,6
itorno di energia PRit>
0,25 % SN ±3 % del valore tarato con Q < 0,5 SN
(SN: potenza apparente nominale,
Q : potenza reattiva)
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Tolleranze
Grandezze di influenza sui valori di intervento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ U/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
495
4 Dati tecnici
4.12
Supervisione di potenza
Campi di taratura/gradini
Potenza inversa Pinversa>/SNom
da 0,5 % a 120,0 %
Gradini 0,1 %
Potenza inversa Pinversa>/SNom
da 1,0 % a 120,0 %
Gradini 0,1 %
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi di intervento
- Potenza attiva P<, P>
con misura accurata:
ca. 360 ms con f = 50 Hz
ca. 300 ms con f = 60 Hz
con misura rapida:
ca. 60 ms con f = 50 Hz
ca. 50 ms con f = 60 Hz
Tempi di ricaduta
- Potenza attiva P<, P>
con misura accurata:
ca. 360 ms con f = 50 Hz
ca. 300 ms con f = 60 Hz
con misura rapida:
ca. 60 ms con f = 50 Hz
ca. 50 ms con f = 60 Hz
Potenza attiva PAtt.<
ca. 1,10 o 0,5 % di SN
Potenza attiva PAtt.>
ca. 0,90 o –0,5 % di SN
Potenza attiva P<, P>
0,25 % SN ±3 % del valore tarato
con misura accurata
0,5 % SN ±3 % del valore tarato
con misura rapida
(SN: potenza apparente nominale)
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Tempi
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
Grandezze di influenza sui valori di intervento
496
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
7UM62 Manuale
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4.13 Protezione di Impedenza
4.13
Protezione di Impedenza
Avviamento
Corrente di avviamento
IMP I>
per IN = 1 A
0,10 A fino a 20,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
0,50 A fino a 100,00 A
Gradini 0,05 A
per IN = 1 A
1 % del valore tarato, o 10 mA
per IN = 5 A
1 % del valore tarato, o 50 mA
Rapporto di ricaduta
Tolleranze di misura
secondo VDE 0435
ca. 0,95
Mantenimento minima tensione U<
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Rapporto di ricaduta
ca. 1,05
Caratteristica
poligonale, 3 gradini indipendenti
Impedenza Z1 (secondari, riferito a
IN = 1 A)
0,05 Ω fino a 130,00 Ω
Impedenza Z1 (secondari, riferito a
IN = 5 A)
0,01 Ω fino a 26,00 Ω
Impedenza Z1B (secondari, riferito a
IN = 1 A)
0,05 Ω fino a 65,00 Ω
Impedenza Z1B (secondari, riferito a
IN = 5 A)
0,01 Ω fino a 13,00 Ω
Impedenza Z2 (secondari, riferito a
IN = 1 A)
0,05 Ω fino a 65,00 Ω
Impedenza Z2 (secondari, riferito a
IN = 5 A)
0,01 Ω fino a 13,00 Ω
Misura di impedenza
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,01 Ω
Tolleranze di misura secondo VDE 0435 |ΔZ/Z| ≤ 5 % per 30° ≤ ϕK ≤ 90° o 10 mΩ
per
grandezze di misura sinusoidali
Blocco per pendolazione
Differenza poligono di pendolazione-poli- 0,10 Ω fino a 30,00 Ω
golo di scatto (secondari, in riferimento a
IN = 1 A)
Gradini 0,01 Ω
Differenza poligono di pendolazione-poli- 0,02 Ω fino a 6,00 Ω
golo di scatto (secondari, in riferimento a
IN = 5 A)
Velocità di variazione dz/dt (in riferimento 1,0 Ω/s fino a 600,0 Ω/s
a IN = 1 A)
Gradini 0,1 Ω/s
Velocità di variazione dz/dt (in riferimento 0,2 Ω/s fino a 120,0 Ω/s
a IN = 5 A)
Tempo attivo per pendolazione
0,00 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
Tempi di ritardo
0,00 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
tempo di comando più rapido
35 ms
tempo di comando tipico
ca. 40 ms
Tempi
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497
4 Dati tecnici
Tempo di ricaduta
ca. 50 ms
Tempo di mantenimento della minima ten- 0,10 s fino a 60,00 s
sione
Tolleranza dei tempi di ritardo
Gradini 0,01 s
1 % del valore tarato o 10 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
498
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.14 Protezione perdita di passo
4.14
Protezione perdita di passo
Avviamento
Corrente sistema di sequenza diretta
I1>/IN
da 20,0 % a 400,0 %
Gradini 0,1 %
Corrente sistema di sequenza inversa
I2</IN
da 5,0 % a 100,0 %
Gradini 0,1 %
Rapporti di ricaduta
- I1>
- I2<
Tolleranze di misura secondo VDE 0435
parte 303
ca. 0,95
ca. 1,05
3 % del valore tarato
Poligono di pendolazione
Impedenza Za
(secondari, in riferimento a IN = 1 A)
0,20 Ω fino a 130,00 Ω
Impedenza Za
(secondari, in riferimento a IN = 5 A)
0,04 Ω fino a 26,00 Ω
Impendenza Zb
(secondari, riferito a IN = 1 A)
0,10 Ω fino a 130,00 Ω
Impendenza Zb
(secondari, riferito a IN = 5 A)
0,02 Ω fino a 26,00 Ω
Impedenza Zc
(secondari, riferito a IN = 1 A)
0,10 Ω fino a 130,00 Ω
Impedenza Zc
(secondari, riferito a IN = 5 A)
0,02 Ω fino a 26,00 Ω
Impedenza Zd-Zc
(secondari, riferito a IN = 1 A)
0,00 Ω fino a 130,00 Ω
Impedenza Zd-Zc
(secondari, riferito a IN = 5 A)
0,00 Ω fino a 26,00 Ω
Angolo di inclinazione del poligono
da 60,0° a 90,0°
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,01 Ω
Gradini 0,1°
Numero di pendolazioni ammissibili
- all'attraversamento della caratteristica 1 da 1 a 10
- all'attraversamento della caratteristica 2 da 1 a 20
Tolleranze di misura secondo VDE 0435
per grandezze di misura sinusoidali
|ΔZ/Z| ≤ 5 % per 30° ≤ ϕK ≤ 90° o 10 mΩ
Tempo di mantenimento dell'eccitazione
TH
0,20 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
Tempo di mantenimento della
segnalazione di perdita di passo
0,02 s fino a 0,15 s
Gradini 0,01 s
Tolleranza dei tempi di ritardo
1 % del valore tarato o 10 ms
Tempi
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
499
4 Dati tecnici
Grandezze di influenza sui valori di intervento
500
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.15 Protezione di Minima Tensione
4.15
Protezione di Minima Tensione
Campi di taratura/gradini
Grandezza di misura
Componente di sequenza diretta delle tensioni
fase-terra come grandezza concatenata
Soglie di intervento U<, U<<, Up<
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Rapporto di ricaduta RV U<
(solo gradini U<, U<<)
1,01 fino a 1,20
Gradini 0,01
Tempi di ritardo T U<, T U<<
0,00 s fino a 60,0 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Moltiplicatore temporaleTMUL
per caratteristica dipendente
0,10 s fino a 5,00 s
Gradini 0,01 s
Ritardo supplementare TUp<
per caratteristica dipendente
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi propri
Tempi di intervento
ca. 50 ms
Tempi di ricaduta
ca. 50 ms
dal valore di intervento della caratteristica
dipendente
1,01 oppure 0,5 V assoluto
Rapporto di ricaduta
Caratteristica di scatto
si veda anche la figura 4-12
Tolleranze
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Avviamenti di tensione U<, U<<, Up<
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempi di ritardo T, TUp<
1 % del valore tarato o 10 ms
Caratteristica tensione-tempo
1 % riferito a U, o 30 ms
501
4 Dati tecnici
Grandezze di influenza
Figura 4-12
502
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
Tempi di scatto della protezione di minima tensione a tempo inverso per il valore di impostazione Up< =
75 V, senza ulteriore ritardo di scatto (TUp< = 0)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.16 Protezione di Massima Tensione
4.16
Protezione di Massima Tensione
Campi di taratura/gradini
Grandezza di misura
le tensioni concatenate massime calcolate dalle
tensioni fase-terra
Soglie di intervento U>, U>>
30,0 V fino a 170,0 V
Gradini 0,1 V
Rapporto di ricaduta RV U>
(gradini U>, U>>)
0,90 fino a 0,99
Gradini 0,01
Tempi di ritardo T U>, T U>>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi
Tempi di intervento U>, U>>
ca. 50 ms
Tempi di ricaduta U>, U>>
ca. 50 ms
Tolleranze
Valori limite di tensione
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempi di ritardo T
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
≤1%
≤1%
503
4 Dati tecnici
4.17
Protezione di Frequenza
Campi di taratura/gradini
Numero dei gradini di frequenza
4; impostabile su f> o su f<
Valori di intervento f> o f<
40 Hz fino a 66,00 Hz
Gradini 0,01 Hz
Tempi di ritardo
T f1
T f2 fino a T f4
0,00 s fino a 600,00 s
0,00 s fino a 100,00 s
Gradini 0,01 s
Gradini 0,01 s
Blocco di minima tensione
(componente di sequenza diretta U1)
10,0 V fino a 125,0 V e
0 V (nessun blocco)
Gradini 0,1 V
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi
Tempi di intervento f>, f<
Tempi di ricaduta f>, f<
ca. 100 ms
ca. 100 ms
Differenza di ricaduta
Δf = | valore di intervento – valore di ricaduta | ca. 20 mHz
Rapporto di ricaduta
Rapporto di ricaduta
del blocco di minima tensione
ca. 1,05
Frequenze f>, f<
Blocco di minima tensione
Tempi di ritardo T(f<, f<)
10 mHz (con U = UN, f = fN)
1 % del valore tarato oppure 0,5 V
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
0,5 % / 10 K
Tolleranze
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
504
1%
1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.18 Protezione di sovraeccitazione (V/f)
4.18
Protezione di sovraeccitazione (V/f)
Campi di taratura/gradini
Soglia di intervento del gradino di allarme
1,00 fino a 1,20
Gradini 0,01
Soglia di intervento della caratteristica a
gradini
1,00 fino a 1,40
Gradini 0,01
Tempi di ritardo T U/f>, T U/f>>
(Caratteristica di allarme e caratteristica a
gradini)
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Coppie di valori della caratteristica U/f
1,05/1,10/1,15/1,20/1,25/1,30/1,35/1,40
Tempi di ritardo corrispondenti per t (U/f) car- 0 s fino a 20.000 s
atteristica termica
Gradini 1 s
Tempo di raffreddamento Traffreddam.
Gradini 1 s
0 s fino a 20.000 s
Tempi
Caratteristica di allarme e caratteristica a gradini
Tempo di intervento per
1,1 • valore tarato
ca. 60 ms
Tempi di ricaduta
ca. 60 ms
Allarme, scatto
ca. 0,98
Rapporti di ricaduta
Caratteristica di scatto
Modello termico
vedere figura 4-13
(Preimpostazione e caratteristica a gradini)
Tolleranze
Avviamento U/f
3 % del valore tarato
Tempi di ritardo T
(Caratteristica di allarme e caratteristica a
gradini)
1 % del valore tarato o 10 ms
Modello termico (caratteristica di tempo)
5 %, riferito a U/f ±600 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Grandezze di influenza
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505
4 Dati tecnici
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
Figura 4-13
506
≤ 0,5 %/10 K
≤1%
≤1%
Caratteristica di scatto risultante da immagine termica e caratteristica a gradini
della protezione di sovraeccitazione (preimpostazione)
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4.19 Protezione derivata di frequenza (df/dt)
4.19
Protezione derivata di frequenza (df/dt)
Campi di taratura/gradini
Gradini, opzionale +df/dt>, –df/dt
4
Valori di intervento df/dt
0,1 Hz/s fino a 10,0 Hz/s
Gradini 0,1 Hz/s
Tempi di ritardo T
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Blocco di minima tensione U1>
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Lunghezza della finestra
da 1 a 25 periodi
Tempi di intervento df/dt
ca. 150 ms fino a 500 ms
(dipende dalla lunghezza della finestra)
Tempi di ricaduta df/dt
ca. 150 ms fino a 500 ms
(dipende dalla lunghezza della finestra)
Differenza di ricaduta Δf/dt
0,02 Hz/s fino a 0,99 Hz/s (impostabile)
Rapporto di ricaduta
ca. 1,05
Tempi
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
Aumento della frequenza
- Finestra di misura < 5
ca. 5 % o 0,15 Hz/s con U > 0,5 UN
- Finestra di misura ≥ 5
ca. 3 % o 0,1 Hz/s con U > 0,5 UN
Blocco di minima tensione
1 % del valore tarato oppure 0,5 V
Tempi di ritardo
1 % o 10 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
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≤1%
≤1%
507
4 Dati tecnici
4.20
Salto del vettore di tensione
Campi di taratura/gradini
Gradino Δϕ
da 2° a 30°
Gradini 1°
Tempo di ritardo T
0,00 fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempo di reset TReset
0,00 fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,00 s
Blocco di minima tensione U1>
10,0 fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Tempi di intervento Δϕ
ca. 75 ms
Tempi di ricaduta Δϕ
ca. 75 ms
–
–
Salto d'angolo
0,5° con U > 0,5 UN
Blocco di minima tensione
1 % del valore tarato oppure 0,5 V
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Tempi
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
508
≤1%
≤1%
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4.21 Protezione Terra Statore 90%
4.21
Protezione Terra Statore 90%
Campi di taratura/gradini
Tensione di spostamento U0>
2,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
Corrente di terra 3I0>
2 mA fino a 1000 mA
Gradini 1 mA
Criterio d'angolo della corrente di terra
0° fino a 360°
Gradini 1°
Tempo di ritardo TSES
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi
Tempi di intervento
U0
3I0
direzionale
ca. 50 ms
ca. 50 ms
ca. 70 ms
Tempi di ricaduta
U0
3I0
direzionale
ca. 50 ms
ca. 50 ms
ca. 70 ms
Rapporto di ricaduta/differenza di ricaduta
Tensione di spostamento U0
ca. 0,70
Corrente di terra 3I0
ca. 0,70
Criterio d'angolo (differenza di ricaduta)
10° direzione rete
Tensione di spostamento
1 % del valore tarato o 0,5 V
Corrente di terra
1 % del valore finale, o 0,5 mA
Tempi di ritardo T
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Tolleranze
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
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≤1%
≤1%
509
4 Dati tecnici
4.22
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità
Campi di taratura/gradini
Avviamento con corrente IEE>
2 mA fino a 1000 mA
Gradini 1 mA
Tempo di ritardo TIEE>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Avviamento con corrente IEE>>
2 mA fino a 1000 mA
Gradini 1 mA
Tempo di ritardo TIEE>>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Supervisione dei circuiti di misura in caso di 1,5 mA fino a 50,0 mA
Gradini 0,1 mA
utilizzo come protezione terra rotore IEE<
oppure 0,0 mA (non attiva)
Tempi
Tempi di intervento
ca. 50 ms
Tempi di ricaduta
ca. 50 ms
Supervisione del circuito di misura (ritardo) ca. 2 s
Rapporti di ricaduta
Avviamenti con corrente IEE>, IEE>>
ca. 0,95 o 1 mA
Supervisione del circuito di misura IEE<
ca. 1,10 o 1 mA
Avviamento con corrente
1 % del valore tarato o 0,5 mA
Tempo di ritardo
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Tolleranze
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
≤1%
≤1%
Nota: A causa dell'elevata sensibilità, il campo lineare dell'ingresso di misura per il rilevamento
sensibile di guasti a terra si estende da 2 mA a 1600 mA.
510
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4.23 Protezione terra statore 100% con terza armonica
4.23
Protezione terra statore 100% con terza armonica
Campi di taratura/gradini
Soglia di intervento per la terza armonica nel 0,2 V fino a 40,0 V
gradino di minima tensione U0 (3. armonica)<
Gradini 0,1 V
Soglia di intervento per la terza armonica nel 0,2 V fino a 40,0 V
gradino di massima tensione U0 (3. armonica)>
Gradini 0,1 V
Tempo di ritardo TSES (3. arm.)
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
P/Pmin >
10 % fino a 100 %
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 1 %
U/U1 min>
50,0 V fino a 125,0 V
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1 V
Fattore di correzione U03h(V/100%) per il
gradino U0(3.armonica)>
–40,0 fino a +40,0
Gradini 0,1
Condizioni di abilitazione
Tempi
Tempi di intervento
ca. 80 ms
Tempi di ricaduta
ca. 80 ms
Gradino di minima tensione U0 (3. armonica)<
ca. 1,10 oppure 0,1 V
Rapporti di ricaduta
Gradino di massima tensione U0 (3. armon- ca. 0,90 oppure –0,1 V
ica)>
Condizioni di abilitazione
P/Pmin >
ca. 0,90
U/U1 min>
ca. 0,95
Tolleranze
Tensione di spostamento
3 % del valore tarato o 0,1 V
Tempo di ritardo TSES (3. arm.)
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Grandezze di influenza
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511
4 Dati tecnici
4.24
Protezione Terra Statore 100% con iniezione di tensione a 20Hz
Campi di taratura/gradini
Livello di allarme RSES<
20 Ω fino a 700 Ω
Gradini 1Ω
Gradino di scatto RSES<<
20 Ω fino a 700 Ω
Gradini 1Ω
Gradino di corrente di terra ISES>
0,02 A fino a 1,50 A
Gradini 0,01 A
Tempo di ritardo
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Supervisione di guasto del generatore 20 Hz
U20
0,3 V fino a 15 V
Gradini 0,1 V
I20
5 mA fino a 40 mA
Gradini 1 mA
Angolo di correzione
–60° fino a +60°
Gradini 1°
Tempi
Tempo di intervento RSES<, RSES<<
≤ 1,3 s
Tempo di intervento ISES>
≤ 250 ms
Tempi di ricaduta RSES<, RSES<<
≤ 0,8 s
Tempi di ricaduta ISES>
≤ 120 ms
Rapporto di ricaduta
ca. 1,2 fino a 1,7
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
Resistenza
ca. 5 % fino a 2 Ω
Corrente
3 % oppure 3 mA
Tempo di ritardo
1 % o 10 ms
Grandezze di influenza sui valori di intervento
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
512
≤1%
≤1%
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4.25 Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
4.25
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità B
Campi di taratura/gradini
Avviamento con corrente IEE-B>
0,3 mA fino a 1000,0 mA
Gradini 0,1 mA
Tempo di ritardo TIEE-B>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Avviamento con corrente IEE-B<
0,3 mA fino a 500,0 mA
oppure 0 (inattivo)
Gradini 0,1 mA
Tempo di ritardo TIEE-B<
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempo di mantenimento dell'eccitazione Tmantenimento IeeB>
0,00 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
Tempo di mantenimento dell'eccitazione Tmantenimento IeeB<
0,00 s fino a 60,00 s
Gradini 0,01 s
Metodi di misura in caso di impiego come
protezione di corrente ondulata
- Prima armonica
- 3. armonica
- 1. e 3. armonica
Tempi
Tempi di intervento
ca. 50 ms
Tempi di ricaduta
ca. 50 ms
Rapporti di ricaduta
Avviamenti con corrente IEE-B>
ca. 0,90 o 0,15 mA
IEE-B<
ca. 1,10 o 0,15 mA
Avviamento con corrente
1 % del valore tarato o 0,1 mA
Tempo di ritardo
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Tolleranze
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
7UM62 Manuale
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≤1%
≤1%
513
4 Dati tecnici
4.26
Protezione guasto tra spire
Campi di taratura/gradini
Soglia di intervento della tensione di
spostamento Uw>
0,3 V fino a 130,0 V
Gradini 0,1 V
TUw>
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi di intervento
ca. 60 ms
Tempi di ricaduta
ca. 60 ms
Gradino di avviamento Uw>
ca. 0,5 fino a 0,95 (impostabile)
Tempi
Rapporti di ricaduta
Tolleranze
Tensione di spostamento
1 % del valore impostato o 0,1 V
Tempo di ritardo
1 % del valore tarato o 10 ms
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Grandezze di influenza
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
514
≤1%
≤1%
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4.27 Protezione terra rotore R, fn
4.27
Protezione terra rotore R, fn
Campi di taratura/gradini
Gradino di allarme RE allarme
3,0 kΩ fino a 30,0 kΩ
Gradini 0,1 kΩ
Gradino di scatto RE AUS
1,0 kΩ fino a 5,0 kΩ
Gradini 0,1 kΩ
TRE allarme
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
TRE SCATTO
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Reattanza Xaccopp.
in circuito di accoppiamento (capacitivo)
–100 Ω fino a 800 Ω
Gradini 1 Ω
Resistenza attiva Rspazzole in circuito di
accoppiamento
0 Ω fino a 999 Ω
Gradini 1 Ω
Valore di intervento I RE< della
segnalazione di guasto
1,0 mA fino a 50,0 mA
Gradini 0,1 mA
oppure 0,0 (gradino è inattivo)
Rotazione angolare W0 I RE
per la corrente di terra del rotore
–15,0° fino a +15,0°
Tempi di ritardo
Gradini 0,1°
Capacità di terra del rotore ammissibile CE
per le tolleranze indicate e per
rilevamento di interruzione nel circuito di
misura
0,15 µF ≤ CE ≤ 3,0 µF
20 V~ fino a 100 V~
Campo di lavoro ammissibile della
tensione addizionale
(Segnalazione di guasto URE< con U ≤ 20 V)
Tempi
Tempi di intervento
- Gradino di allarme, gradino di scatto
≤ 80 ms
Tempi di ricaduta
- Gradino di allarme, gradino di scatto
≤ 80 ms
RE allarme, RE Scatto
ca. 1,25
Rapporti di ricaduta
Segnalazione di guasto IRE<
ca. 1,20 o 0,5 mA differenza di ricaduta
Segnalazione di guasto URE<
ca. 5 V differenza di ricaduta
Gradino di allarme, gradino di scatto
5 % per RE ≤ 5 kΩ e 0,15 ≤ CE/µF≤ 3
10 % per RE ≤ 10 kΩ e 0,15 ≤ CE/µF≤ 3
10 % per 10 ≤ RE/kΩ ≤ 3 e CE ≤ 1 µF
Tempi di ritardo T
1 % o 10 ms
Tolleranze
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515
4 Dati tecnici
Grandezze di influenza sui valori di intervento
4.28
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Protezione di terra rotore sensibile con iniezione di segnale
da 1 a 3 Hz
Campi di taratura/gradini
Gradino di allarme RE allarme
5 kΩ fino a 80 kΩ
Gradini 1 kΩ
Gradino di scatto RE Scatto
1 kΩ fino a 10 kΩ
Gradini 1 kΩ
Tempo di ritardo
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Soglia di intervento QC< della segnalazi- 0,01 mAs fino a 1,00 mAs
one di guasto
Gradini 0,01 mAs
Tempi
Tempo di intervento
ca. 1 fino a 1,5 s (indipendente dal 7XT71)
Tempo di ricaduta
ca. 1 s fino a 1,5 s
Rapporti di ricaduta
Resistenza RE
ca. 1,25
Carico QC<
1,2 o 0,01 mAs
Resistenza
ca. 5 % o 0,5 kΩ con 0,15 µF ≤ CE< 1 µF
ca. 10 % o 0,5 kΩ con 1 µF ≤ CE< 3µF
Carico
5 % o 0,005 mAs
Tempo di ritardo
1 % o 10 ms
Capacità di terra del rotore amm.
0,15 µF fino a 3 µF
Tolleranze
Grandezze influenti sui valori di intervento
516
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
7UM62 Manuale
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4.29 Supervisione del tempo di Avviamento Motore
4.29
Supervisione del tempo di Avviamento Motore
Campi di taratura/gradini
Corrente di avviamento del
motore
IAvviamento
per IN = 1 A
0,10 A fino a 16,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
0,50 A fino a 80,00 A
Gradini 0,01 A
Soglia di avviamento per
soglia di scatto
IRICON. AVVIAM
per IN = 1 A
0,60 A fino a 10,0 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
3,00 A fino a 50,00 A
Gradini 0,01 A
1,0 s fino a 180,0 s
Gradini 0,1 s
Tempo massimo ammissibile rotore bloccato 0,5 s fino a 120,0 s
TROT.BLOCCATO
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1 s
Tempo di avviamento massimo
TMax.AVVIAM
Caratteristica di scatto
Rapporto di ricaduta
Ieff/IRICON. AVVIAM
ca. 0,95
Tolleranze
Soglia di intervento
per IN = 1 A
1 % del valore tarato, o 10 mA
per IN = 5 A
1 % del valore tarato, o 50 mA
Tempo di ritardo
5 % o 30 ms
Grandezze influenti sui valori di intervento
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
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≤1%
≤1%
517
4 Dati tecnici
4.30
Blocco al riavviamento
Campi di taratura/gradini
Corrente di avviamento riferita alla corrente
nominale del motore
IAvviam/IMot.Nom
1,5 fino a 10,0
Gradini 0,1
Tempo max. ammissibile di avviamento
TAVVIAM Max.
3,0 s fino a 120,0 s
Gradini 0,1 s
Tempo di equalizzazione
TEqualizzazione
0,0 min fino a 60,0 min
Gradini 0,1 min
Avviamenti a caldo max. ammissibili ncaldo
1 fino a 4
Gradini 1
Diffrenza tra avviamenti a freddo e a caldo
nfreddo - ncaldo
1 fino a 2
Gradini 1
Fattore di prolungamento in caso di inattività 1,0 fino a 100,0
kτ inattività
Gradini 0,1
Fattore di prolungamento in caso di motore in 1,0 fino a 100,0
funzione
kτ servizio
Gradini 0,1
Tempo minimo di inibizione per blocco AR
0,2 min fino a 120,0 min Gradini 0,1 min
Limite di riavviamento
Tempi di riavviamento
Le abbreviazioni hanno il significato seguente:
518
ΘRIM
ΘRIM = limite di temperatura, al di sotto del quale è possibile un riavviamento
ΘL max amm.
Sovratemperatura del rotore max. ammissibile (= 100 % nel valore di
misura di esercizio ΘL/ΘL aus)
nfreddo
numero di avviamenti ammissibili a freddo
TChius
Tempo al termine del quale il motore può essere riattivato
TEqualizzazione
Tempo di equalizzazione, nel quale il modello termico viene fissato
TRIM
Il tempo, fino a quando il modello termico si trova nuovamente al di sotto
del limite di riavviamento, dipende da:
Θprim.
Storia precedente della temperatura del rotore
τ
Costante di tempo rotore (viene calcolata internamente)
kτ
Fattore di prolungamento per la costante di tempo kτ FUNZIONAMENTO
oppure kτ INATTIVITÀ
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4.31 Mancata apertura interruttore
4.31
Mancata apertura interruttore
Campi di taratura/gradini
Soglia di intervento MAI I>
per IN = 1 A
0,04 A fino a 2,00 A
Gradini 0,01 A
per IN = 5 A
0,20 A fino a 10,00 A
Gradini 0,01 A
Tempo di ritardo MAI T
0,06 s fino a 60,00 s oppure Gradini 0,01 s
∞
Tempi
Tempi di intervento
- con avviamento interno
- mediante il comando (CFC)
- con avviamento esterno
ca. 50 ms
ca. 50 ms
ca. 50 ms
Tempo di ricaduta
ca. 50 ms
Tolleranze
Soglia di avviamento MAI I>
per IN = 1 A
per IN = 5 A
Tempo di ritardo MAI T
1 % del valore tarato, o 10 mA
1 % del valore tarato, o 50 mA
1 % o 10 ms
Grandezze influenti sui valori di intervento
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
≤1%
≤1%
519
4 Dati tecnici
4.32
Energizzazione Accidentale
Campi di taratura/gradini
Avviamento con corrente I >>> per IN = 1 A
0,1 A fino a 20,0 A
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1 A
per IN = 5 A
0,5 A fino a 20,0 A
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,1 A
Abilitazione della tensione U1<
10,0 V fino a 125,0 V
Gradini 0,1 V
oppure 0 V (nessuna abilitazione)
Tempo di ritardo T U1<Interv.
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempo di ricaduta T U1<Ricad.
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
Tempi
Tempo di reazione
ca. 25 ms
Tempo di ricaduta
ca. 35 ms
Rapporti di ricaduta
I>>>
per IN = 1 A
ca. 0,80 o 50 mA
per IN = 5 A
ca. 0,80 o 250 mA
Abilitazione della tensione V1<
ca. 1,05
Tolleranze
Avviamento con corrente I >>> per IN = 1 A
per IN = 5 A
5 % del valore tarato, o 20 mA
5 % del valore tarato, o 100 mA
Abilitazione della tensione U1<
1 % del valore tarato o 0,5 V
Tempo di ritardo T
1 % o 10 ms
Grandezze influenti sui valori di intervento
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
Armoniche
- fino a 10 % terza armonica
- fino a 10 % quinta armonica
520
≤1%
≤1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.33 Protezione di tensione e corrente continua
4.33
Protezione di tensione e corrente continua
Campi di taratura/gradini
Massima tensione U≥
0,1 V fino a 8,5 V
Gradini 0,1 V
Minima tensione U≤
0,1 V fino a 8,5 V
Gradini 0,1 V
Massima corrente I≥
0,2 mA fino a 17,0 mA
Gradini 0,1 mA
Minima corrente I≤
0,2 mA fino a 17,0 mA
Gradini 0,1 mA
Per misurazione di tensioni sinusoidali
0,1 Veff fino a 7,0 Veff
Gradini 0,1 Veff
Per misurazione di correnti sinusoidali
0,2 mA fino a 14,0 mA
Gradini 0,1 mA
Tempo di ritardo TGSS
0,00 s fino a 60,00 s
oppure ∞ (inattivo)
Gradini 0,01 s
I tempi impostati sono solo tempi di ritardo.
Tempi
Tempi di intervento
Aumento U>, I>
nel modo operativo 1
nel modo operativo 0
≤ 60 ms
≤ 200 ms
Diminuzione U<, I<
nel modo operativo 1
nel modo operativo 0
≤ 60 ms
≤ 200 ms
Tempi di ricaduta
come i tempi di intervento
con f = fN
con f = fN
Rapporti di ricaduta
Massima tensione U≥
ca. 0,95 oppure –0,1 V
Minima tensione U≤
ca. 1,05 oppure +0,05 V
Massima corrente I≥
ca. 0,95 o –0,1 mA
Minima corrente I≤
ca. 1,05 o +0,1 mA
Valori limite di tensione
1 % del valore tarato o 0,1 V
Valori limite della corrente
1 % del valore tarato, o 0,1 mA
Tempo di ritardo T
1 % del valore tarato o 10 ms
Tolleranze
Grandezze influenti sui valori di intervento
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Tensione continua ausiliaria nel campo
0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15
≤1%
Temperatura nel campo
–5 °C ≤ Θamb≤ 55 °C
≤ 0,5 %/10 K
Frequenza nel campo
0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05
≤1%
521
4 Dati tecnici
4.34
Thermobox
Sonde termiche
Thermobox collegabili
1 oppure 2
Numero di sonde termiche per Thermobox
max. 6
Tipo di misura
Pt 100 Ω oppure Ni 100 Ω oppure Ni 120 Ω
Denominazione per montaggio
„olio“ oppure „ambiente“ oppure „statore“
oppure „cuscinetti“ oppure „altri“
Valori limite di segnalazione
per ogni punto di misura:
522
Gradino 1
–50 °C - 250 °C
–58 °F - 482 °F
oppure ∞ (senza
segnalazione)
Gradini 1 °C
Gradini 1 °F
Gradino 2
–50 °C - 250 °C
–58 °F - 482 °F
oppure ∞ (senza
segnalazione)
Gradini 1 °C
Gradini 1 °F
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.35 Supervisione dei valori di soglia
4.35
Supervisione dei valori di soglia
Campi di taratura/gradini
Soglia VM1> fino a VM10<
–200 % fino a +200 %
Valori di misura assegnabili
Potenza attiva P
Potenza reattiva Q
Variazione
potenza attiva ΔP
Tensione VL1
Tensione VL2
Tensione VL3
Tensione VE
Tensione U0
Tensione V1
Tensione V2
Tensione VE3h
Corrente 3I0
Corrente I1
Corrente I2
Corrente IEE1
Corrente IEE2
Angolo di potenza ϕ
Fattore di potenza cosϕ
Valore CM1
Gradini 1 %
Tempi
Tempi di intervento
ca. 20 - 40 ms
Tempi di ricaduta
ca. 20 - 40 ms
Rapporti di ricaduta
Soglia VMx>
0,95
Soglia MWx<
1,05
Tolleranze
Vedi valori di misura di esercizio al paragrafo „Funzioni supplementari“
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
523
4 Dati tecnici
4.36
Funzioni supplementari
Valori di misura di esercizio
Valori di misura di esercizio
per correnti
IL1, S1, IL2, S1, IL3, S1, IL1, S2, IL2, S2, IL3, S2
in A (kA) primari e in A sec. oppure in % IN
Campo
10 % fino a 200 % IN
Tolleranza
0,2 % del valore di misura oppure
±10 mA ±1 Digit
3I0
in A (kA) primari e mA secondari
IEE1, IEE2
Campo
0 mA fino a 1600 mA
Tolleranza
0,2 % del valore di misura oppure
±10 mA ±1 Digit
Componente di sequenza diretta I1
in A (kA) primari e in A sec. oppure in % IN
Componente di sequenza inversa I2
in A (kA) primari e mA secondari oppure in % IN
Correnti di protezione differenziale
Valori di misura di esercizio
per tensioni (fase-terra)
Valori di misura di esercizio
per tensioni (fase-fase)
IDiffL1, IDiffL2, IDiffL3, IStabL1, IStabL2, IStabL3
in I/INO
Campo
10 % fino a 200 % IN
Tolleranza
3 % del valore di misura oppure
±10 mA ±1 Digit
UL1-E, UL2-E, UL3-E
in kV primari, in V secondari o in % UN
Campo
10 % -120 % di UN
Tolleranza
0,2 % del valore di misura oppure
±0,2 V ±1 Digit
UL1-L2, UL2-L3, UL3-L1
in kV primari, in V secondari o in % UN
Campo
10 % -120 % di UN
Tolleranza
0,2 % del valore di misura oppure
±0,2 V ±1 Digit
UE o 3U0
in kV primari, in V secondari o in % UN
componente di sequenza diretta U1 e componente di sequenza
inversa U2
in kV primari e in V secondari o in % UN
Valori di misura di esercizio
per impedenze
R, X
in Ω primari e secondari,
Tolleranza
524
1%
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.36 Funzioni supplementari
Valori di misura di esercizio
per potenze
S, potenza apparente
in kVAR (MVAR oppure GVAR) primari e in % SN
Campo
0 % - 120 % SN
Tolleranza
1 % ±0,25 % SN, con SN = √3 •
UN • IN
P, potenza attiva (con segno)
in kW (MW oppure GW) primär e in % SN
Campo
0 % fino a 120 % SN
Tolleranza
1 % ±0,25 % SN con SN = √3 • UN
• IN
Q, potenza reattiva (con segno)
in kVAR (MVAR oppure GVAR) primari e in % SN
Campo
0 % - 120 % SN
Tolleranza
1 % ±0,25 % SN, con SN = √3 • UN
• IN
Valore di misura di esercizio cos ϕ
fattore di potenza
Campo
–1 - +1
Tolleranza
1 % ± 1 Digit
Angolo di fase
ϕ
Campo
–90° - +90°
Tolleranza
0,1°
Valori di conteggio per l'ener- Wp, Wq (energia attiva e reattiva)
gia
in kWh (MWh oppure GWh) e in kVARh (MVARh oppure
GVARh)
Valori di misura di esercizio
per la frequenza
Sovraeccitazione
Campo
8 1/2 posizioni (28 Bit) con protocollo VDEW
9 1/2 posizioni (31 Bit)
nell'apparecchio
Tolleranza
1 % ± 1 Digit
f
in Hz
Campo
40 Hz < f < 65 Hz
Tolleranza
10 mHz con U > 0,5 • UN
U/UN/f/fN
Campo
0 fino a 2,4
Tolleranza
2%
Valori di misura termici
- dello statore (protezione di sovraccarico)
ΘS/Θscatto L1, ΘS/Θscatto L2, ΘS/Θs-
- del rotore (blocco di riavviamento)
ΘL/Θscatto
- della protezione di carico squilibrato
Θi2/Θscatto
- della protezione di sovraeccitazione
ΘU/f/Θscatto
- della temperatura del refrigerante
dipendente dal sensore di temperatura collegato
Campo
0 % fino a 400 %
catto L3
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
525
4 Dati tecnici
Tolleranza
5%
Valori di misura di esercizio protezione terra rotore (1-3 Hz)
Campo
0,5 Hz fino a 4,0 Hz
Tolleranza
0,1 Hz
Ampiezza tensione addizion- Ugen
ale del rotore
in V
Corrente circuito del rotore
Carica dell'inversione di polarità
Resistenza del rotore
Campo
0,0 V fino a 60,0 V
Tolleranza
0,5 V
Igen
in mA
Campo
0,00 mA fino a 20,00 mA
Tolleranza
0,05 mA
QC
in mAs
Campo
0,00 mAs fino a 1,00 mAs
Tolleranza
0,01 mAs
Rterra
in kΩ
Campo
0,0 kΩ fino a 9999,9 kΩ
Tolleranza
< 5 % o 0,5 kΩ
con Rterra < 100 kΩ e con Ce< 1µF
< 10 % o 0,5 kΩ
con Rterra < 100 kΩ e con Ce< 1µF
Valori di misura di esercizio protezione terra statore al 100 % (20 Hz)
Tensione addizionale circuito UTer.stat.
dello statore
in V
Corrente di terra circuito
dello statore
Angolo di fase 20 Hz
Resistenza di terra dello
statore (sec.)
Resistenza di terra dello
statore (prim.)
526
Campo
0,0 V fino a 200,0 V
Tolleranza
0,2 % del valore tarato,
o ±0,2 V ±1 Digit
ITer.stat.
in A
Campo
0,0 mA fino a 1600,0 mA
Tolleranza
0,2 % del valore tarato,
o ±0,2 V ±1 Digit
ϕTer.stat.
in °
Campo
da – 180,0° a + 180,0°
Tolleranza
1,0 %
RTer.stat.
in Ω
Campo
0 Ω fino a 9999 Ω
Tolleranza
5%o2Ω
RT.Stat.prim.
in Ω
Campo
0 Ω fino a 9999,99 Ω
Tolleranza
5 % o (5 Ω • fattore di conversione)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.36 Funzioni supplementari
Memoria min/max
Memorizzazione di valori di misura
con data e ora
Reset manuale
tramite ingresso binario
mediante tastiera
mediante comunicazione
Valori min/max della componente di
sequenza diretta delle correnti
I1
Valori min/max della componente di
sequenza diretta delle tensioni
U1
Valori min/max della terza armonica nella
tensione di spostamento
UE3H
Valori min/max delle potenze
P, Q
Valori min/max della frequenza f
f
Uscite analogiche (opzionale)
Numero
max. 4 (in funzione del modello)
Valori di misura possibili
I1, I2, IEE1, IEE2, U1, U0, U03h, |P|, |Q|, S, |cos
ϕ|, f, U/f, ϕ, ΘS/ΘS SCATTO,
ΘL/ΘL SCATTO, RE LES, RE LES 1-3 Hz, RE SES in
%
Campo
0,0 mA fino a 22,5 mA
Limite di valore minimo (valido a partire
da:)
0,0 mA fino a 5,0 mA (gradino 0,1 mA)
Limite di valore massimo
22,0 mA (fisso)
Valore di riferimento parametrizzabile 20
mA
10,0 % fino a 1000,0 % (gradino 0,1 %)
Supervisione stazionaria grandezze di misura
Asimmetria della corrente
Imax/Imin > fattore di simmetria, per I > ILimite
Asimmetria della tensione
Umax/Umin > fattore di simmetria, per U > ULimite
Corrente somma
| iL1 + iL2 + iL3 | > valore limite
Tensione somma
| UL1 + UL2 + UL3 + kU • UE | > valore limite,
con kU = Uph/Uen WDL
Sequenza di fase corrente
Sequenza di fase destrorsa/sequenza di fase
sinistrorsa
Sequenza di fase tensione
Sequenza di fase destrorsa/sequenza di fase
sinistrorsa
Supervisioni dei valori limite
IL< Valore limite IL<
altri sono programmabili tramite CFC
Protocollo guasti
Memorizzazione delle segnalazioni degli ultimi otto guasti (max 600 segnalazioni)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
527
4 Dati tecnici
Sincronizzazione
Scatto per segnalazioni di esercizio
1 ms
Scatto per segnalazioni di guasto
1 ms
Differenza di tempo max. (orologio interno) 0,01 %
Batteria tampone
Batteria al litio 3 V/1 Ah, tipo CR 1/2 AA
Segnalazione "Guasto batteria" in caso di
batteria scarica
Registrazioni perturbografiche
max. 8 registrazioni; protette mediante batteria tampone anche in caso di mancanza della tensione ausiliaria
Valori istantanei:
Tempo di memorizzazione
in totale 5 s
Tempo di prima e dopo il guasto e tempo di
memorizzazione impostabile
Campionamento a 50 Hz
Campionamento a 60 Hz
1 valore istantaneo ogni 1,25 ms
1 valore istantaneo ogni 1,04 ms
Tracce
uL1, uL2, uL3, uE, iL1, S1, iL2,S1, iL3,S1, iEE1,
iL1, S2, iL2,S2, iL3,S2, iEE, IDiff-L1, IDiff-L2, IDiff-L3, IStab-L1,
IStab-L2, IStab-L3, u= o i= dei tre convertitori di misura
CM
Valori effettivi:
Tempo di memorizzazione
in totale 80 s
Tempo di prima e dopo il guasto e tempo di
memorizzazione impostabile
Campionamento a 50 Hz
Campionamento a 60 Hz
1 valore di memoria ogni 20 ms
1 valore di memoria ogni 16,67 ms
Tracce
U1, UE, I1, I2, IEE1, IEE2, P, Q, ϕ, R, X, f-fN
Contatore energia
Contatore a quattro quadranti
WP+, WP–, WQ+, WQ–
Tolleranza
1%
Statistica degli scatti
Numero memorizzabile di scatti
fino a 9 cifre decimali
corrente di scatto accumulata
fino a 4 cifre decimali, separatamente per polo interruttore
Conteggio delle ore di esercizio
Campo di visualizzazione
fino a 6 cifre decimali
Criterio
Superamento di una soglia di corrente impostabile
(Int. I>)
Supervisione del circuito di scatto
Numero dei circuiti controllabili
528
1
con uno oppure con due ingressi binari
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.36 Funzioni supplementari
Strumenti di messa in servizio
Controllo sequenza fasi
Valori di misura di esercizio
Prova dell'interruttore
Creazione di una registrazione di prova
Orologio
Sincronizzazione dell'orologio
Segnale DCF 77/ IRIG B
(formato telegramma IRIG-B000)
Ingresso binario
Comunicazione
Commutazione gruppo dei parametri funzionali
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Numero di gruppi di impostazione
disponibili
2 (gruppi di parametri A e B)
Commutazione effettuabile tramite
pannello operatore del dispositivo
DIGSI tramite interfaccia operativa
Protocollo tramite interfaccia di sistema
Ingresso binario
529
4 Dati tecnici
4.37
Campi di lavoro delle funzioni di protezione
Tabella 4-1
Campi di lavoro delle funzioni di protezione
Condiz. di esercizio 0
Condizione di esercizio1
Condiz. di esercizio 0
11 Hz < f/Hz ≤ 40 40 Hz < f/Hz ≤ 69
f ≤ 70 Hz
Funzione di protezione
f ≤ 0 Hz
Protezione di massima corrente a tempo
indipendente (I>, I>>)
attivo
Protezione Max.Corrente a Tempo inverso
inattivo
Sovraccarico termico
Carico Squilibrato (sequenza Negativa)
attivo
attivo
attivo
attivo
attivo
inattivo
inattivo
1)
attivo
attivo
inattivo 1)
inattivo
1)
attivo
attivo
inattivo 1)
Protezione Max.Corrente d'avviamento
attivo
inattivo
inattivo
attivo
Protezione Differenziale
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione terra ristretta
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione di sottoeccitazione
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione Ritorno d'Energia
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Supervisione Potenza Attiva
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione di Impedenza
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione perdita di passo
inattivo
attivo
attivo
inattivo
inattivo 2)
attivo
attivo
inattivo 2)
Protezione di Massima Tensione
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione di aumento di frequenza
inattivo
attivo
attivo
inattivo 3)
Protezione di diminuzione di frequenza
inattivo
Protezione di Minima Tensione
Protezione di sovraeccitazione (V/f)
Protezione Minima Tensione inversa
attivo
attivo
inattivo
inattivo
1)
attivo
attivo
inattivo 1)
inattivo
2)
attivo
attivo
inattivo 2)
Protezione derivata di frequenza (df/dt)
inattivo
attivo 4)
attivo
inattivo
Salto del vettore di tensione
inattivo
attivo 5)
attivo 5)
inattivo
Protezione Terra Statore 90 %
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione Corrente a Terra Sensibile
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione Terra Statore 3a Armonica
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione Terra Statore 100% (20Hz)
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione terra rotore (R, fn)
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione terra rotore (1-3 Hz)
attivo
attivo
attivo
attivo
Supervisione del tempo di Avviamento
Motore
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Blocco al riavviamento del motore
attivo
attivo
attivo
attivo
Mancata apertura interruttore
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Energizzazione Accidentale
attivo
attivo
attivo
attivo
Protezione Tensione / Corrente Continua
attivo
attivo
attivo
attivo
inattivo 6)
attivo
attivo
inattivo 6)
Funzione Scatto esterno
attivo
attivo
attivo
attivo
Thermobox
attivo
attivo
attivo
attivo
Supervisione Soglia
Fuse-Failure-Monitor
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Protezione Corrente a Terra Sensibile
inattivo
attivo
attivo
inattivo
Guasto tra spire
inattivo
attivo
attivo
inattivo
530
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.37 Campi di lavoro delle funzioni di protezione
Funzione di protezione
Condiz. di esercizio 0
Condizione di esercizio1
Condiz. di esercizio 0
f ≤ 0 Hz
11 Hz < f/Hz ≤ 40 40 Hz < f/Hz ≤ 69
f ≤ 70 Hz
Condizione di esercizio1:
Ad almeno uno degli ingressi di misura (IL1, S2, IL2, S2, IL3, S2, UL1, UL2 UL3)
dell'apparecchio è presente almeno il 5% del valore nominale, in modo tale che
la frequenza di campionatura può essere adattata per l'elaborazione delle
grandezze di misura.
Condizione di esercizio0:
Grandezze di misura mancanti o troppo piccole, nonché valori di misura con
frequenze <11 Hz oppure >69 Hz portano l'apparecchio nella condizione di
esercizio 0.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
L'immagine termica si raffredda
in presenza dell'avviamento ha luogo un mantenimento dell'avviamento
in presenza dell'avviamento ha luogo un mantenimento dell'avviamento se permane una tensione di grandezza sufficiente
25 Hz < f/Hz ≤ 40 Hz
La funzione opera solo a ±3 Hz della frequenza nominale
in caso di utilizzo del valore di misura del convertitore di misura
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
531
4 Dati tecnici
4.38
Dimensioni
4.38.1 Montaggio incassato e in armadio (grandezza custodia 1/2)
Figura 4-14
532
Dimensioni di un 7UM621 o 7UM623 per montaggio incassato e montaggio incassato in armadio
(grandezza custodia 1/2)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.2 Montaggio incassato e in armadio (grandezza custodia 1/1)
Figura 4-15
Dimensioni di un 7UM622 per montaggio incassato e montaggio incassato in armadio
(grandezza custodia 1/1)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
533
4 Dati tecnici
4.38.3 Montaggio sporgente (grandezza custodia 1/2)
Figura 4-16
Dimensioni di un 7UM621 o 7UM623 per montaggio sporgente (grandezza custodia 1/2)
4.38.4 Montaggio sporgente (grandezza custodia 1/1)
Figura 4-17
534
Dimensioni di un 7UM622 per montaggio sporgente (grandezza custodia 1/1)
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.5 Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0CA0 per montaggio
incassato
Figura 4-18
Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0CA0 per montaggio incassato
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
535
4 Dati tecnici
4.38.6 Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0BA0 per montaggio
sporgente
Figura 4-19
536
Disegno quotato dispositivo di accoppiamento 7XR6100-0BA0 per montaggio sporgente
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.7 Disegno quotato 3PP13
Figura 4-20
3PP132
3PP133
Dimensioni 3PP13:
per partitore di tensione 3PP1326-0BZ-K2Y (20 : 10 : 1)
per partitore di tensione 3PP1336-1CZ-K2Y (5 : 2 : 1)
per resistore addizionale 3PP1336-0DZ-K2Y
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
537
4 Dati tecnici
4.38.8 Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0BA00 per
montaggio sporgente
Figura 4-21
Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0BA00 per montaggio sporgente
con:
Collegamenti elettrici (morsetti da 1 a 6): non impiegati nel 7XT71
Collegamenti di comando (morsetti da 7 a 31): Terminale per cavo a boccola isolato:
per perno 4 mm max. Diametro esterno 9 mm, tipo: ad es. PIDG della ditta Tyco Electronics AMP per fili in rame
con sezione da 1,0 mm2 fino a 2,6 mm2. AWG da 17 a 13
filo in rame isolato diretto:
Sezioni da 0,5 a 2,6 mm2. AWG da 20 a 13
per cavetto:
Terminale per cavi a boccola necessaria coppia di serraggio max. 1,8 Nm
538
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.9 Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0EA00 per
montaggio incassato
Figura 4-22
Disegno quotato apparecchio per collegamento in serie 7XT7100-0EA00 per montaggio incassato
con:
Collegamenti elettrici (morsetti da 1 a 6):
non impiegati nel 7XT71
Collegamenti di comando (morsetti da 7 a 31):
Collegamento a vite (terminale per cavo a boccola):
per perno 4 mm max. Diametro esterno 9 mm
Tipo: ad es. PIDG della ditta Tyco Electronics AMP
per fili in rame con sezione da 1,0 mm2 fino a 2,6 mm2
AWG da 17 a 13
Parallelo e connettore piatto a crimpare:
per conduttori in rame con sezioni da 0,5 mm2 fino a 2,5 mm2
AWG da 20 a 13
max. coppia di serraggio 1,8 Nm
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
539
4 Dati tecnici
4.38.10 Disegno quotato apparecchio di resistenza 7XR6004-0CA00 per montaggio
incassato o in armadio
Figura 4-23
540
Dimensioni apparecchio di resistenza 7XR6004-0CA00 per montaggio
incassato o in armadio
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.11 Disegno quotato apparecchio di resistenza 7XR6004-0BA00 per montaggio
sporgente
Figura 4-24
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Dimensioni partitore resistivo 7XR6004-0BA00 per montaggio sporgente
541
4 Dati tecnici
4.38.12 Disegno quotato generatore a 20 Hz 7XT3300-0CA00 per montaggio incassato
o in armadio
Figura 4-25
542
Dimensioni generatore 20 Hz 7XT3300-0CA00 per montaggio sporgente o
incassato
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.13 Disegno quotato generatore a 20 Hz 7XT3300-0BA00 per montaggio
sporgente
Figura 4-26
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Dimensioni generatore 20 Hz 7XT3300-0BA00 per montaggio sporgente
543
4 Dati tecnici
4.38.14 Disegno quotato filtro di banda a 20 Hz 7XT3400-0CA00 per montaggio
incassato o in armadio
Figura 4-27
*)
Dimensioni filtro di banda 7XT3400-0CA00 per montaggio sporgente o
incassato
Per il montaggio nel quadro elettrico sono necessari due guide angolari
C73165-A63-C201-1, poiché gli angolari di montaggio della custodia dell'apparecchio non sono sufficienti a sostenere il peso del 7XT34.
Montare le guide angolari sul quadro con viti M6 come riportato sullo schizzo
pùi sopra.
Fissare l'apparecchio 7XT34 alle guide angolari con viti M4 (non a testa esagonale).
Per il montaggio in armadio le guide angolari non sono necessarie se l'armadio è dotato di relative traverse di fissaggio portanti.
In caso contrario usare le guide angolari C73165-A63-C200-3.
544
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
4.38 Dimensioni
4.38.15 Disegno quotato filtro di banda a 20 Hz 7XT3400-0BA00 per montaggio
sporgente
Figura 4-28
*)
Dimensioni filtro di banda 20 Hz 7XT3400-0BA00 per montaggio sporgente
Per il montaggio sul quadro elettrico sono necessari due guide angolari C73165-A63C201-1 e 4 elementi distanziali C73165-A63-C203-1.
Avvitare le guide angolari con viti M4 agli angolari di montaggio dell'apparecchio.
Come riportato sullo schizzo prevedere nel quadro filettature M6 o perni M6 oppure corrispondenti fori per tasselli.
Fissare l'apparecchio 7XT34 al quadro con guide angolari montate servendosi dei raccordi con viti da 6 mm.
Con perni applicati: inserire gli elemneti distanziali e fissare le guide angolari sui perni
con i relativi dadi.
■
7UM62 Manuale
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545
4 Dati tecnici
546
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
A
Appendice
L'appendice serve prevalentemente ad essere consultata da utenti esperti. Contiene
i dati per l'ordinazione, gli schemi generali e di collegamento, le preimpostazioni
nonché le tabelle con tutti i parametri e le informazioni sull'apparecchio per il massimo
volume funzionale.
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A.1
Dati di ordinazione e accessori
548
A.2
Schemi dei morsetti
555
A.3
Esempi di collegamento
559
A.4
Preimpostazioni
571
A.5
Funzioni dipendenti dal protocollo
577
A.6
Configurazione apparecchio
578
A.7
Tabella parametri
583
A.8
Informazioni
601
A.9
Messaggi collettivi
625
A.10
Vista d'insieme dei valori misurati
626
547
A Appendice
A.1
Dati di ordinazione e accessori
A.1.1
Dati di ordinazione
A.1.1.1
Codice di ordinazione
6
Protezione multifunzionale con controllo
7
U
M
6
7
8
9
10 11 12
—
2
13 14 15
—
17 18 19
0
+
Custodia, numero ingressi e uscite binari
Pos. 6
1
Custodia /2 19’’, 7 Ing. bin, 12 Usc. bin., 1 contatto Life
1
Custodia 1/1 19’’, 15 Ing. bin, 20 Usc. bin., 1 contatto Life
2
Display grafico, custodia 1/2 19’’, 7 BE, 12 BA, 1 contatto Life
3
Corrente nominale
Pos. 7
IN = 1 A, Iee (sensibile)
1
IN = 5 A, Iee (sensibile)
5
Tensione ausiliaria (alimentazione el., soglia di intervento degli ingressi binari)
Pos. 8
DC 24 - 48 V, soglia ingresso binario 19 V 1)
2
DC 60 - 125 V, soglia ingresso binario 19 V 1)
4
DC 110 - 250 V, AC 115 - 230 V, soglia ingresso binario 88 V 1)
DC 220 - 250 V, AC 115 - 230 V, soglia ingresso binario 176 V
5
1)
6
Costruzione
Pos. 9
Montaggio sporgente, dispositivi di serraggio sopra e sotto
B
Montaggio incassato, morsetti a innesto (connettori bipolari e tripolari)
D
Montaggio incassato, morsetti a vite (collegamento diretto/capicorda ad anello e a forcella)
E
Preimpostazioni specifiche per il paese di impiego/sviluppo delle funzioni e preimpostazione della
lingua
Paese DE, 50 Hz, IEC, Lingua tedesca (lingua modificabile)
Pos. 10
A
Internazionale, 50/60 Hz, IEC/ANSI Lingua inglese (lingua modificabile)
B
Paese US, 60 Hz, ANSI, Lingua americana (lingua modificabile)
C
Interfacce di sistema oppure uscita analogica (Porta B)
Pos. 11
Senza interfacce di sistema
0
Protocollo IEC 103, elettrico RS232
1
Protocollo IEC 103, elettrico RS485
2
Protocollo IEC 103, ottico 820 nm, connettore ST
3
Uscite analogiche 2 × (0 bis 20 mA)
7
ulteriori interfacce, cfr. dati supplementari L
9
1)
le soglie IB, per ogni ingresso binario, possono essere adattate mediante ponti ad innesto
548
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
A.1 Dati di ordinazione e accessori
Dati supplementari L
Pos. 17
Pos. 18
Pos. 19
(Porta B)
Profibus DP slave, RS485
L
0
A
Profibus DP Slave, ottico 820 nm, doppio anello, spina
L
0
B 1)
Modbus, elettrico RS485
L
0
D
Modbus, ottico 820 nm, spina
L
0
E1)
DNP3.0, RS485
L
0
G
DNP3.0, 820 nm, ottico, spina
L
0
H 1)
IEC 61850, elettrico con EN100, con connettore RJ45
L
0
R
IEC 61850, ottico con EN100, con spina
L
0
S2)
1)
2)
Non disponibile con la posiz. 9 = „B“. Qualora sia necessaria un'interfaccia ottica, ordinare RS485 con rispettivo convertitore.
Non disponibile con la posiz. 9 = „B“. Possibile solo EN100 elettrico (cfr. tabella A-1)
In caso di montaggio sporgente, non sono possibili interfacce ottiche. Si prega di ordinare un apparecchio con la corrispondente interfaccia elettrica RS485 ed inoltre i convertitori indicati nella tabella A-1.
Tabella A-1
Apparecchio/modulo supplementare per montaggio sporgente
Protocollo
Convertitore
Numero di ordinazione
Nota
Modulo
Profibus DP
SIEMENS OLM 1)
Modbus
RS485/FO
DNP 3.0 820 nm
RS485/FO
IEC 61850 (EN100)
EN100 elettrico
1)
6GK1502-2CB10
per anello semplice
6GK1502-3CB10
per anello doppio
7XV5651-0BA00
–
C53207-A322-B155-1
Conversione elettrica/ottica non
prevista
Il convertitore richede una tensione di esercizio di 24VDC. Con una tensione di esercizio > 24 VDC è necessario inoltre
un alimentatore tipo 7XV5810-0BA00.
Interfaccia di servizio (Porta C)
Pos. 12
DIGSI, Modem RS232
1
DIGSI, Modem/Thermobox RS485
2
con interfaccia uscita analogica (Porta D) cfr. dati supplementari M
9
Dati supplentari M
Pos. 17
Pos. 18
Pos. 19
(Porta C)
DIGSI, Modem RS232
M
1
DIGSI, Modem/Thermobox RS485
M
2
(Porta D)
M
Thermobox1), ottico 820 nm, spina 2)
M
A
Thermobox1),
M
F
M
K
elettrico RS485
Uscite analogiche 2 × (0 bis 20 mA)
1)
2)
Thermobox 7XV5662-*AD10
Se il thermobox dev'essere utilizzato in accoppiamento con un'interfaccia ottica è necessario il convertitore
RS485–FO 7XV5650–0*A00
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
549
A Appendice
Funzioni di misura
Pos. 13
senza funzione di misura ampliata
0
Valori min/max, conteggio energia
3
Funzionalità
Pos. 14
Generatore base, costituito da:
N. ANSI
Protezione di massima corrente a tempo con controllo di tensione
I> +U<
51
Protezione di massima corrente a tempo inverso / direzionale
I>>, Dir.
50/51/67
Protezione di massima corrente a tempo dipendente
t=f(I) +U<
Protezione di sovraccarico
I2t
Protezione di carico squilibrato
I2>, t=f(I2)
Protezione differenziale
ΔI
51V
49
46
87G/87M/87T
Protezione di sottoeccitazione (perdita di campo)
1/xd
Protezione contro il ritorno di energia
–P
32R
Supervisione di potenza
P>, P<
32F
Protezione di minima tensione
U<, t=f(U)
27
Protezione di massima tensione
U>
59
Protezione di frequenza
f<, f>
81
Protezione di sovraeccitazione (massimo flusso)
U/f
Protezione terra statore, adirezionale, direzionale
U0>, 3I0>, ∠U0, 3I0
Rilevamento sensibile corrente di terra (anche come protezione IEE>
terra rotore)
A
40
24
59N, 64G, 67G
50/51GN,(64R)
Protezione di massima corrente di terra ad alta sensibilità IEE-B IEE-B>, IEE-B<
(come protezione di corrente ondulata)
50/51GN
Protezione terra rotore (fn, misurazione R)
RE<
64R (fN)
Supervisione tempo di avviamento motore
Ia2t
Protezione contro la mancata apertura interruttore
Imin>
48
50BF
Supervisione della sequenza delle fasi
L1; L2; L3
47
4 accoppiamenti di scatti
Accopp.
—
Supervisione dei circuiti di scatto
Circ. sc. Contr.
74TC
Fuse failure monitor
U2/U1; I1/I2
60FL
Supervisione valori di soglia
Blocco di riavviamento
I2t
Generatore standard, costituito da:
66, 49 Rotore
N. ANSI
B
Generatore base, inoltre:
Protezione di impedenza
Z<
21
Protezione terra statore al 100% con terza armonica
U0 (III arm.)
59TN 27TN3.H
Protezione contro corto circuiti tra le spire
UW>
64S (Interturn)
Energizzazione accidentale
I>, U<
Generatore completo, costituito da:
50/27
N. ANSI
C
Generatore standard, inoltre:
Protezione contro la perdita di passo
ΔZ/Δt
Protezione di tensione continua/corrente continua
Udc>/Idc>
78
59N (DC)/51N (DC)
Protezioni di massima corrente di avviamento
I>
51
Protezione differenziale per correnti di terra
ΔI0
87N
550
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
A.1 Dati di ordinazione e accessori
Funzionalità
Motore asincrono, costituito da:
Pos. 14
N. ANSI
F
Generatore base, senza protezione di sottoeccitazione e di sovraeccitazione e protezione terra rotore (fn,
misurazione R)
Trasformatore, costituito da:
N. ANSI
H
Generatore base, senza protezione di sottoeccitazione, protezione di carico squilibrato, supervisione tempo di
avviamento e protezione terra rotore (fn, misurazione R)
Funzionalità/Funzioni ausiliarie
N. ANSI
senza
Pos. 15
A
Protezione sensibile terra rotore
con iniezione di segnale da 1-3 Hz, Re<80 kΩ
e protezione terra statore 100 %
con il principio dell'accoppiamento di tensione a 20 Hz
64R
(1 - 3 Hz)
B
64G (100 %)
Protezione differenziale per correnti di terra
87N
Disaccoppiamento rete (df/dt e salto vettoriale)
81R
Tutte le funzioni accessorie
C
E
G
Esempio di ordinazione
7UM6211-4EA99-0BA0 + L0A + M1K
qui: Pos. 11 = 9 indica L0A, ovvero modello con interfaccia di sistema posteriore Profibus DP Slave, RS485
qui: Pos. 12 = 9 indica M1K, ovvero modello con interfaccia di servizio posteriore, DIGSI Modem RS232 e
Uscite analogiche 2 × (0 bis 20 mA)
A.1.2
Accessori
Moduli di
sostituzione per
interfaccia
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
Denominazione
Numero di ordinazione
RS232
C53207-A351-D641-1
RS485
C53207-A351-D642-1
FO 820 nm
C53207-A351-D643-1
Profibus DP RS485
C53207-A351-D611-1
Profibus DP anello doppio
C53207-A351-D613-1
Modbus RS485
C53207-A351-D621-1
Modbus ottico 820 nm
C53207-A351-D623-1
DNP3.0 RS485
C53207-A351-D631-3
DNP3.0 820 nm
C53207-A351-D633-3
Ethernet elettrico (EN100)
C53207-A351-D675-1
Ethernet ottico (EN100)
C53207-A322-B150-1
Uscita analogica AN20
C53207-A351-D661-1
551
A Appendice
Coperture
Coperture per tipo di morsetto
Numero di ordinazione
Morsetto per tensione 18 poli, morsetto per corrente
12 poli
C73334-A1-C31-1
Morsetto per tensione 12 poli, morsetto per corrente 8 poliC73334-A1-C32-1
Ponte di collegamento per tipo di morsetto
Numero di ordinazione
Morsetto di tensione a 18 poli, morsetto di corrente a
12 poli
C73334-A1-C34-1
Morsetto di tensione a 12 poli, a 8 poli
C73334-A1-C33-1
Custodia del connettore
Numero di ordinazione
a 2 poli
C73334-A1-C35-1
a 3 poli
C73334-A1-C36-1
Guide angolari per
montaggio in telaio
da 19"
Denominazione
Numero di ordinazione
2 guide angolari
C73165-A63-D200-1
Batteria tampone
Batteria al litio 3 V/1 Ah, tipo CR 1/2 AA
Numero di ordinazione
VARTA
6127 101 501
Ponticelli di
collegamento
Custodia del
connettore
Dispositivo di
accoppiamento
Dispositivo di accoppiamento per protezione terra rotore
(R, fN)
Numero di ordinazione
Dispositivo di accoppiamento per montaggio incassato
7XR6100-0CA00
Dispositivo di accoppiamento per montaggio incassato
7XR6100-0BA00
Resistore
addizionale
Resistore addizionale per protezione terra rotore (R, fN)
Numero di ordinazione
Resistore addizionale (2 x 105 Ω )
3PP1336-0DZ-K2Y
Partitore di
tensione
Partitore di tensione
Numero di ordinazione
Partitore di tensione 5:1; 5:2
3PP1336-1CZ-K2Y
Partitore di tensione 10:1; 20:1
3PP1326-0BZ-K2Y
552
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
A.1 Dati di ordinazione e accessori
Apparecchio per
collegamento in
serie
Apparecchio per collegamento in serie per protezione terra
rotore (1-3 Hz)
Numero di ordinazione
Montaggio sporgente con morsetti laterali
7XT7100-0BA00
Montaggio incassato con morsetti sul lato posteriore
7XT7100-0EA00
Apparecchio di resistenza per protezione terra rotore
(1-3 Hz)
Numero di ordinazione
Montaggio sporgente con morsetti a vite
7XR6004-0BA00
Montaggio incassato con morsetti a vite
7XR6004-0CA00
Generatore 20-Hz
Numero di ordinazione
Montaggio sporgente con morsetti a vite
7XT3300-0BA00
Montaggio incassato con morsetti a vite
7XR3300-0CA00
Filtro di banda 20 Hz
Numero di ordinazione
Montaggio sporgente con morsetti a vite
7XT3300-0BA00
Montaggio incassato con morsetti a vite
7XR3400-0CA00
Cavo seriale tra PC e SIPROTEC
Numero di ordinazione
Cavo con presa a 9 poli/connettore a 9 poli
7XV5100-4
Software di comando protezione e di programmazione
DIGSI
Numero di ordinazione
DIGSI, versione base con licenza per 10 calcolatori
7XS5400-0AA00
DIGSI, versione completa con tutti i pacchetti opzionali
7XS5402-0AA00
Programma di
analisi grafico
SIGRA
Programma di analisi SIGRA
Numero di ordinazione
Versione completa con licenza per 10 calcolatori
7XS5410-0AA00
Graphic Tools
Software per la parametrizzazione supportata graficamente di diagrammi delle caratteristiche e delle zone di protezioni (pacchetto opzioni per DIGSI versione completa)
Numero di ordinazione
Apparecchio di
resistenza
Generatore 20-Hz
Filtro di banda 20
Hz
Cavo seriale
Software DIGSI
Graphic Tools 4; versione completa con licenza per
10 calcolatori
7UM62 Manuale
C53000-G1172-C149-3
7XS5430-0AA00
553
A Appendice
DIGSI REMOTE 4
Software per il comando a distanza di apparecchi di protezione tramite modem (ed eventualmente tramite un accoppiatore a st
