IRI1 - Relé digital de sobrecorriente y tiempo Índice 1. Resumen General 2. Aplicaciones 3. Características y propiedades 4. Estructura 4.1 Conexiones 4.1.1 Entradas analógicas 4.1.2 Relé de salida (IRI1 IRI1IRI1-IE) IE 4.1.3 Relé de salida (IRI1 IRI1IRI1-I) 4.1.4 Relé de salida (IRI IRIIRI-EO) EO 4.2 Placa frontal 4.2.1 LED`s 4.2.2 Microinterruptores DIP 4.2.3 Tecla <RESET> Funcionamiento 5.1 Etapa analógica 5.2 Etapa digital 5.3 Exigencias a los transformadores principales de corriente Manejo y ajustes 6.1 Disposición de los elementos de mando 6.2 Ajuste de los parámetros mediante microinterruptores DIP 6.2.1 Ajuste de la característica de disparo para la etapa de sobrecorriente de fases y para la etapa de derivaciones a tierra 6.2.2 Ajuste del valor de respuesta I> para la etapa de sobrecorriente de fases 6.2.3 Ajuste del tiempo de disparo (tI>) para la etapa de sobrecorriente de fases 6.2.4 Ajuste del valor de respuesta (I>>) para el disparo rápido por cortocircuito de fases 6.2.5 Ajuste del tiempo de disparo para el disparo rápido por cortocircuito de fases 6.2.6 Ajuste del valor de respuesta (IE) para la etapa de derivación a tierra 6.2.7 Ajuste del tiempo de disparo tE para el elemento de derivación a tierra 6.2.8 Ajuste de la frecuencia nominal 6.3 Indicación de fallos 6,4 Reposición 6.4.1 Reposición mediante accionamiento de la tecla <RESET> 6.4.2 Reposición a través de cada nueva excitación 6.4.3 Reposición de los relés de salida 6.5 Determinación de los valores de ajuste 6.5.1 Protección independiente de sobrecorriente y tiempo 6.5.2 Protección dependiente de sobrecorriente y tiempo 5. 6. 2 7. Carcasa 7.1 Caja independiente 7.2 Montaje en racks`s 7.3 Clavijas de conexión 8. Prueba (test) del relé y puesta en funcionamiento 8.1 Conexión de la tensión auxiliar 8.2 Prueba de los valores de ajuste 8.3 Test secundario 8.3.1 Aparatos necesarios 8.3.2 Ejemplo de un circuito de prueba del relé IRI1 8.3.3 Prueba de los valores de respuesta y de reposición 8.3.4 Prueba del retardo de disparo 8.3.5 Prueba de la etapa de cortocircuito 8.4 Test primario 8.5 Mantenimiento 9. Datos 9.1 9.2 9.3 9.4 9.4.1 técnicos Entrada de medida Tensión auxiliar Datos comunes Márgenes de ajuste y escalonamientos Protección independiente de sobrecorriente y tiempo 9.4.2 Protección dependiente de sobrecorriente y tiempo 9.5 Características de disparo 9.6 Relés de salida 9.7 Datos de sistema 9.8 Esquema de dimensiones 10. Formulario para el pedido TB IRI1 02.97 SP 1. Resumen general La técnica de protección de redes con relés MR y relés IR de la línea HIGH TECH LINE ofrece múltiples y variadas ventajas frente a los aparatos de protección convencionales. Los relés de protección MR se basan exclusivamente en la técnica de microprocesadores. Estos aparatos representan la generación más potente y moderna de nuestros aparatos de protección, caracterizados por sus capacidades como son relacionar enlaces matemáticos de valores de medida, procesar operaciones aritméticas y adoptar decisiones lógicas. En estos relés se aprovechan al máximo otras ventajas adicionales, como son p. ej.: menos necesidades de potencia, adaptabilidad, posibilidad de autovigilancia, dimensionado flexible y elección de las características de disparo. Algunos relés de la línea IR se basan en la técnica de microprocesadores y otros en la técnica analógica. Esta línea de relés representan la línea de relés más económicos utilizados para realizar tareas de protección básicas. Las siguientes características de los relés de protección IR muestran su superioridad sobre los dispositivos de protección convencionales. Estas propiedades son: • • • Unificación de diversas tareas de protección en una carcasa compacta Procedimiento de ajuste muy sencillo mediante microinterruptores DIP Ejecución compacta con técnica SMD. Para tareas de protección más complejas como son p. ej. el reconocimiento del sentido de las derivaciones a tierra y cuando se desee contar con mayor comodidad en el manejo, con análisis de fallos y con capacidad de comunicación se utilizarán los relés MR. MR Todos los relés de la HIGH TECH LINE, se pueden entregar, tanto para montaje en cuadro de aparatos como también para montaje en rack`s de 19". Las conexiones son enchufables. Como es natural todos los relés cumplen las normas IEC/DIN exigidas para la correspondiente función de protección. 2. El relé digital de sobrecorriente u tiempo IRI1 es un aparato de protección universal para redes de baja, media y alta tensión. Puede utilizarse en redes radiales, unificando las siguientes funciones de protección en un solo aparato: • Protección independiente de sobrecorriente y tiempo (UMZ) • Protección dependiente de sobrecorriente y tiempo (AMZ) con características de disparo elegibles: Normal Inverse Very Inverse Extremely Inverse. Además, el aparato, junto a las funciones de protección arriba citadas, puede representar la protección de reserva para dispositivos de comparación y de protección diferencial. 3. • • • • • • • • • • • • TB IRI1 02.97 SP Aplicaciones Características y propiedades Procesamiento digital de los valores de medida recogidos Filtrado digital de las magnitudes de medida con análisis de Fourier discreto, con lo cual se reduce de forma importante la influencia de las señales de perturbación, como son p. ej. los armónicos superiores y los componentes de corriente continua durante un cortocircuito Funciones de protección discrecionalmente elegibles entre: protección independiente de sobrecorriente y tiempo (UMZ), y protección dependiente de sobrecorriente y tiempo AMZ) Características de disparo AMC libremente elegibles, de acuerdo con las normas BS 142, respectivamente IEC 255-4: - Normal Inverse - Very Inverse - Extremely Inverse Etapa independiente para disparo rápido por cortocircuito Protección contra sobrecorriente y tiempo UMZ y AMZ, de dos fases, para corriente de fases Protección contra corriente a tierra de una sola etapa o respectivamente de dos etapas Márgenes de trabajo muy amplios con pequeños escalonamientos de ajuste para corriente y tiempo Márgenes muy amplios de la tensión de alimentación (AC/DC) Técnica de módulos enchufables con cortocircuitadores automáticos para los circuitos de los transformadores de corriente. 3 4. Estructura 4.1 Conexiones Figura 4.1: Esquema de conexiones del IRI1IRI1-I Figura 4.2: Esquema de conexiones del IRIIRI-EO a un transformador toroidal 4 TB IRI1 02.97 SP Figura 4.3: Esquema de conexiones del IRI1IRI1-IE a un transformador toroidal Figura 4.4: Esquema de conexiones del IRIIRI-IE a un circuito Holmgreen TB IRI1 02.97 SP 5 La descripción de funciones del IRI1 a partir de ahora, se refieren siempre al tipo IRI1-IE. Los funciones que se describen pueden aplicarse a los demás tipos de aparatos, con algunas ligeras restricciones (p. ej.: sin registro de derivaciones a tierra en el IRI1-I y sin medición de corriente de fases en el IRI1-EO). 4.1.1 Entrada analógicas Las señales de entrada analógicas de las corrientes de conductores IL1 (B3-B4), IL2 (B5-B6) IL3 (B7-B8) y de la corriente de suma IE (B1 - B2) se hacen llegar al aparato de protección a través de transformadores de entrada separados. Las corrientes medidas continuamente se desacoplan galvánicamente, se filtran analógicamente y finalmente se hacen llegar al convertidor analógico/digital. 4.1.2 Relé de salida (IRI1-IE) El relé IRI1-IE cuenta con 1 relé de disparo por sobrecorriente, respectivamente disparo por cortocircuito, y un relé de disparo para registro de derivación a tierra. • Disparo I>: C1, D1 E1, C2, D2, E2 • Disparo I>>: D3, C3, E3, D4, C4, E4 C5, D5, E5 • Disparo IE: 4.1.3 Relé de salida (IRI1-I) El relé IRI1-I cuenta con 1 relé de disparo por sobrecorriente, respectivamente disparo por cortocircuito • Disparo I>: C1, D1 E1, C2, D2, E2 • Disparo I>>: D3, C3, E3, D4, C4, E4 4.1.4 Relé de salida (IRI-EO) El relé IRI1-EO cuenta con 1 relé de disparo por sobrecorriente, y un relé de disparo para disparo rápido por derivación a tierra • Disparo IE>: C1, D1 E1, C2, D2, E2 • Disparo IE>>: C3, D3, E3, C4, D4, E4 6 TB IRI1 02.97 SP 4.2 Placa frontal Figura 4.5: Placa frontal del IRI1IRI1-I 4.2.3 Tecla <RESET> La tecla <RESET> sirve para cancelar y reponer los LED`s después de que se haya producido un disparo. La placa frontal del aparato de protección IRI1-IE se compone de los siguientes elementos de mando e indicación: • 7 Microinterruptores DIP para ajuste de los valores de disparo y de los tiempos de disparo • 7 LED`s para indicación de fallos • 1 LED para indicación de disponibilidad de servicio • 1 Tecla <RESET> 4.2.1 LED`s En la placa frontal del aparato puede haber, como máximo, 8 LED`s. La función correspondiente a cada uno de los diodos se identifica mediante la rotulación que figura sobre el diodo en cuestión. El LED "ON" sirve para indicar la disponibilidad de funcionamiento del aparato. Los 7 LED`s restantes sirven para indicación de fallos y muestran la clase de fallo en cada caso, así como la fase afectada. Figura 4.6: Placa frontal del IRI1IRI1-EO 4.2.2 Microinterruptores DIP El bloque de microinterruptores DIP en la placa frontal del aparato, que costa como máximo de 7 microinterruptores, sirve para ajustar los valores de disparo, tiempos de disparo, característica de disparo y frecuencia de red. Figura 4.7: Placa frontal del IRI1IRI1-IE TB IRI1 02.97 SP 7 5. Funcionamiento 5.1 Etapa analógica Las corrientes características procedentes de los transformadores principales de corriente, se transforman en la etapa analógica en tensiones separadas galvánicamente, a través de transmisores de entrada y de resistencias Shunt. La influencia de perturbaciones acopladas capacitiva e inductivamente es eliminada a continuación por filtros RC analógicos. La tensión de medida se hace llegar a dos entradas analógicas (Transformador A/D) del microprocesador y luego se convierten en señales digitales a través de circuitos Hold y Sample. Todo el procesamiento posterior se realiza siempre con estos valores digitalizados. El registro de los valores de medida se efectúa con una frecuencia de exploración de 800 Hz, de tal manera que, cada 1,25 ms, a 50 Hz, se registran los valores momentáneos de las magnitudes de medida. 5.2 Etapa digital El aparato de protección está equipado con un potente microprocesador, que representa el elemento central del aparato de protección. Con este microprocesador se procesan de forma totalmente digital, todas las tareas y trabajos - desde la discretización de las magnitudes de medida hasta el disparo de protección. 5.3 Exigencias a los transformadores principales de corriente Los transformadores deben dimensionarse de tal manera, que no lleguen a saturarse con las corrientes siguientes: Etapa independiente de sobrecorriente y tiempo K1= 2 Etapa dependiente de sobrecorriente y tiempo K1= 20 Disparo rápido por cortocircuito K1= 1,2 - 1,5. K1 = Factor de corriente referido al valor de ajuste, con el que el transformador de corriente no trabaja aún en el margen de saturación. Además de lo expuesto, los transformadores deben dimensionarse de acuerdo con las corrientes máximas de cortocircuito que pueden aparecer en la red, o respectivamente en el objeto a proteger. En el dimensionado de los transformadores de corriente repercute de forma muy positiva la reducida potencia absorbida por el IRI1 que es tan sólo < 0,2 VA. La reducción de la carga de los transformadores puede tomarse en consideración al realizar la elección del aparato de protección más adecuado, dependiendo de la relación directa con la clase de protección. Con el programa de protección archivado en la memoria de programa EPROM (ElectricalProgrammable-Read-Only-Memory) el microprocesador analiza las tensiones aplicadas a las entradas analógicas, y en base a ellas calcula la oscilación básica de la corriente. Durante el procesos e recurre a un filtrado digital (DFFT-Discrete -Fast-FourierTransformation) para supresión de oscilaciones armónicas, así como para eliminación de componentes de corriente continua durante el cortocircuito. El microprocesador compara continuamente los valores actuales de la corriente con el valor de umbral ajustado con ayuda de los microinterruptores DIP (Valor de ajuste). En caso de excitación, se determina el tiempo necesario para disparo por sobrecorriente de acuerdo con la curva característica seleccionada. Una vez haya transcurrido el tiempo de retardo ajustado se emite la orden de disparo. 8 TB IRI1 02.97 SP 6. Mandos y ajustes 6.1 Disposición de los mandos del aparato Todos los microinterruptores DIP necesarios para el parametrado del aparato, están situados en la placa frontal de aparato (Ver capítulo 4.2). 6.2 Ajuste de los parámetros con ayuda de los microinterruptores DIP 6.2.1 Ajuste del valor de respuesta para la etapa de sobrecorriente de fases y para la etapa de derivación a tierra. Se pueden ajustar las siguientes curvas características: a) Característica de disparo independiente: DEFT (Definite Time) b) Característica de disparo dependiente: NINV (Normal inverse) VINV (Very inverse) EINV (Extremely inverse) Figura 6.1: Ajuste de la característica de disparo Conectando un microinterruptor DIP)No 50/60 Hz) se puede seleccionar una de las tres curvas características de disparo dependientes. Si se desea que se produzca un disparo independiente por sobrecorriente hay que poner los tres microinterruptores en la posición DEFT. Si se ajusta una posición inadecuada de los microinterruptores DIP, se elige automáticamente una características de disparo independiente con los valores de disparo y los tiempos de disparo más bajos posibles. Con ello se garantiza que, el objeto a proteger, no pueda ser sobrecargado en ningún caso. Para márgenes de ajuste y características ver el capítulo 9. Observación: En el tipo de aparato IRI1IRI1-IE las características de disparo para la etapa de sobrecorriente de fases y para la etapa de derivaciones a tierra son iguales. Esto es: la clase de características de disparo (DEFT, NINV, VINV, EINV) son válidas tanto para la etapa de sobrecorriente de fases como para la etapa de derivación a tierra. TB IRI1 02.97 SP 6.2.2 Ajuste del valor de respuesta I> para la etapa de sobrecorriente de fases El valor de respuesta para un disparo por sobrecorriente de fases puede ajustarse con ayuda del bloque de microinterruptores DIP I> en un margen comprendido entre 0,5 - 2,05 x IN. El valor de respuesta se obtiene sumando los factores individuales de todos los microinterruptores DIP. Ejemplo: Se desea ajustar un valor de respuesta de 1,0 x IN. Para ello hay que girar los microinterruptores 2 y 4 hacia la derecha Figura 6.2: Ejemplo de microinterruptores DIP 6.2.3 Ajuste del tiempo de disparo (tI>) para la etapa de sobrecorriente de fases El tiempo de disparo tI> para disparo por sobrecorriente de fases puede ajustarse con ayuda del bloque de microinterruptores DIP tI> en un margen comprendido entre 0,1 - 150 s. Se dispone de cuatro microinterruptores para el ajuste del valor en cifras (Microinterruptores 3-6) y de dos microinterruptores (1 o respectivamente 2) para elegir un multiplicador. El valor en cifras se calcula en base a la suma de los factores individuales (microinterruptores 3-6) multiplicado por el multiplicador ajustado (interruptor 1 o respectivamente 2). Como multiplicadores son posibles los siguientes valores: 1, 10 y 100. Si se giran los microinterruptores 1 y 2 hacia la derecha, el ajuste no es válido y en este caso se aplica automáti-camente el valor 1 como multiplicador. Si los microin-terruptores 3-6 se giran hacia la izquierda, el tiempo de disparo será entonces igual al tiempo propio del relé (aprox. 30 ms). Ejemplo: Se desea ajustar un tiempo de disparo de 10 s. Para ello hay que girar hacia la derecha los microinterruptores 1, 4 y 6. Figura 6.3: Ejemplo de microinterruptores DIP. 9 Observación: Con curvas características dependientes, el multiplicador tiene que estar ajustado a x 1 (Microinterruptores 1 y 2). Entonces el valor en cifras ajustado se corresponde con el factor de tiempo tI>. (Ver curvas características de disparo, Capítulo 9.5). 6.2.7 Ajuste del tiempo de disparo tE para el elemento de derivación a tierra Aquí es aplicable asimismo el procedimiento de ajuste descrito en el capítulo 6.2.3. 6.2.8 Ajuste de la frecuencia nominal 6.2.4 Ajuste del valor de respuesta (I>>) para el disparo rápido por cortocircuito de fases El valor de respuesta para disparo rápido por cortocircuito de fases puede ajustarse con ayuda del bloque de microinterruptores DIP I>> en un margen comprendido entre 2,0 - 33,5 x IN. El valor de disparo se calcula igual que se ha descrito en el punto 6.2.2. 6.2.5 Ajuste del tiempo de disparo (tI>>) para disparo rápido por cortocircuito de fases. El tiempo de disparo tI>> para disparo rápido por cortocircuito de fases se ajusta con ayuda del bloque de microinterruptores DIP tI>> en un margen comprendido entre 0,05 - 1,55 s. El tiempo de disparo se calcula en base a la suma de los factores individuales de todos los microinterruptores girados hacia la derecha. Si todos los microinterruptores se giran hacia la izquierda, entonces el tiempo de disparo ajustado es igual al tiempo propio del relé (aprox. 30 ms). Si se ajusta ∞, el disparo rápido por cortocircuito de fases está bloqueado, con independencia de todas las demás posiciones de los microinterruptores. La etapa de disparo rápido por cortocircuito de fases I>> tiene siempre un tiempo de disparo independiente de la corriente, sea cual sea la curva característica de la etapa de sobrecorriente I> que se haya seleccionado. El algoritmo FFT empleado para registro de datos, para poder efectuar un correcto filtrado digital, precisa la indicación de la frecuencia nominal del objeto a proteger. La frecuencia nominal puede ajustarse a 50 Hz o a 60 Hz con ayuda del interruptor DIP situado en la placa frontal. 6.3 Indicación de fallos En la placa frontal del IRI1 existen siete LED`s para la indicación de fallos: LED L1: Fallo en fase L1 LED L2: Fallo en fase L2 LED L3: Fallo en fase L3 LED E: Derivación a tierra LED I>: Disparo a causa de una sobrecorriente de fases o de una sobrecorriente a tierra LED I>>: Disparo a consecuencia de un cortocircuito de fases Disparo a causa de una derivación a LED IE: tierra. Ejemplo: En caso de un cortocircuito dipolar de los conductores L1 y L2 se encienden los LED`s L1, L2 y I>>. Si un relé es excitado a causa de una situación de perturbación, pero no se ha llegado al punto de conmutación antes del disparo, esta excitación se registra y se indica encendiéndose lentamente con luz intermitente el LED correspondiente (L1, L2, L3 o E). Esta indicación (intermitencia lenta) puede cancelarse pulsando la tecla <RESET>. 6.2.6 Ajuste de a valor de respuesta (IE) para la etapa de derivación a tierra El procedimiento de ajuste descrito en el capítulo 6.2.2 es aplicable también para este caso. 10 TB IRI1 02.97 SP 6.4 Reposición 6.4.1 Reposición pulsando la tecla <RESET> Pulsando la tecla <RESET> se repone automáticamente el aparato a su posición inicial y se apagan los LED`s de indicación. 6.4.2 Reposición con cada nueva excitación Con cada nueva excitación del aparato, éste retorna a su posición inicial y los LED`s indican los estados actuales de perturbación. 6.4.3 Reposición de los relés de salida Los relés de disparo permanecen excitados como mínimo durante 200 ms, después de haberse pulsado la tecla <RESET> tras un disparo del relé. 6.5 Determinación de los valores de ajuste 6.5.1 Protección independiente de sobrecorriente y tiempo Etapa de sobrecorriente de fases (I>) Para el ajuste del valor de respuesta por sobrecorriente es determinante, sobre todo, la corriente máxima de servicio que puede presentarse. Por eso el ajuste se efectúa, en conductores un 20% por encima de la carga máxima que cabe esperar, mientras que en el caso de transformadores y motores se ajusta un 50% por encima del citado valor de carga. El retardo de tiempo tI> se obtiene en base al plan de escalonamiento de tiempo establecido para la red, o respectivamente de acuerdo con el concepto general de protección. 6.5.2 Protección dependiente de sobrecorriente y tiempo Además de la elección de la curva característica de disparo, se ajusta asimismo un valor de respuesta para la etapa de corriente de fases. Etapa de sobrecorriente de fases (I>) Se ajusta aquí un valor por encima de la máxima corriente de servicio que cabe esperar. Ejemplo: Transformadores de corriente: 400/5 A Corriente máxima de servicio: 300 A Factor de sobrecarga (supuesto): 1,2. (300/400) x 1,2= 0,9 x IN IS = Representado aquí IS el valor que se ha de ajustar para el parámetro I>. Ajuste del factor de tiempo El ajuste del factor de tiempo en la protección dependiente de sobrecorriente y tiempo es un factor de escala para las curvas características. Las curvas características de dos relés vecinos deben tener como mínimo una diferencia de 0,3 - 0,4 s (Tiempo de escalonamiento). Disparo rápido por cortocircuito (I>>) El valor de respuesta para disparo rápido por cortocircuito es un factor de la corriente nominal. El retardo de tiempo tI>> es siempre independiente de la corriente. Disparo rápido por cortocircuito (I>>) El disparo rápido por cortocircuito se aplica normalmente, para escalonamiento de la corriente frente a elevadas impedancias (transformadores, bobinas, choques). Este disparo se ajusta de tal modo que se active para cortocircuitos incluso con estas impedancias. En el supuesto de máquinas puede ser necesario ajustar un pequeño retardo para puentear la punta de corriente de conexión. El retardo de tiempo para I>> es siempre independiente de la corriente. TB IRI1 02.97 SP 11 7. Carcasa El aparato IRI1 puede suministrarse en caja independiente para montaje en cuadros, o también como módulo de montaje en racks de 19" según DIN 41494. En ambas versiones el IRI1 es enchufable. La variante de aparato D es un aparato completo para montaje en cuadros. En la variante A, por el contrario, todos los relés pueden servirse como módulos enchufables para montaje en rack`s de 19". La variante de aparato A debe montarse en cuadros con clase de protección IP51. En el caso de cuadros o armarios de distribución de clase de protección inferior hay que utilizar la variante de aparato D. 7.1 Las entradas del transformador de corriente del IRI1 están equipadas con cortocircuitadores automáticos. De esta manera puede extraerse el módulo IRI1, IRI1 incluso mientras fluye la corriente, sin que los transformadores de corriente conectados sufran ningún daño. Caja independiente La caja independiente del IRI1 está concebida para montaje en cuadro. Las dimensiones del bastidor de montaje se corresponden con las medidas indicadas de la norma DIN 43 700 (72 x 144 mm). El recorte en el cuadro es de 68 x 138 mm. La placa frontal del IRI1 está cubierta por una tapa precintable de material transparente. (IP 54). Para dimensiones de la caja y recorte en el cuadro ver "Datos técnicos". La caja independiente se fija en la parte posterior del cuadro con ayuda de las bridas de sujeción que se suministran con el aparato. 7.2 Montaje sobre racks Figura 7.1: Campo de conexiones El IRI1, IRI1 en general, es apropiado para montaje sobre racks, según DIN 41 494. Las dimensiones de montaje son: 12 TE; 3 HE. Siguiendo especificaciones del cliente, los aparatos IRI1 pueden suministrarse montados ya sobre racks. 7.3 Clavija de conexión El módulo insertable del IRI1 tiene, como pared posterior, un zócalo extremadamente compacto con conexiones enchufables y atornillables: • Bornas roscadas de 15 polos como máximo para circuitos de tensión y corriente (Clavijas de conexión enchufables series A y B con corriente de corto tiempo de dimensionado 500 A/1 s) • Conexiones enchufables de 27 polos para las salidas del relé, tensión de alimentación, etc. (Clavijas de conexión enchufables series C, D y E, carga máxima de corriente 6 A). Conexión con conectores planos 6,3 mm x 0,8 2 mm, hasta máximo 1,5 mm o con clavijas 2 planas 2,8 mm x 0,8 mm hasta máximo 1 mm . Utilizando clavijas planas de 2,8 mm x 0,8 mm pueden puentearse diversos polos. 12 TB IRI1 02.97 SP 8. Pruebas del relé y puesta en funcionamiento Las instrucciones de prueba siguientes sirven para verificar las funciones del aparato y para la puesta en funcionamiento. Para evitar la destrucción del aparato y para garantizar el correcto funcionamiento, deben respetarse los puntos siguientes: • La tensión auxiliar de los aparatos tiene que coincidir con la tensión auxiliar del lugar de emplazamiento. • La corriente nominal del aparato tiene que coincidir con los valores dados de la central. • Los transformadores de corriente tienen que estar correctamente conectados. • Los circuitos de control y medida, así como los relés de salida, tienen que estar correctamente conectados. 8.1 Conexión de la tensión auxiliar ¡Atención!. Antes de conectar el aparato a la tensión auxiliar, hay que asegurarse de que esta coincida con los datos de la tensión auxiliar que figuran en la placa de características del aparato. 8.2 Prueba de los valores de ajuste Al comienzo de la prueba hay que comprobar los parámetros ajustados con el ajuste deseado. Los valores de ajuste parametrados pueden controlarse a través de las posiciones de los microinterruptores DIP. El valor de ajuste puede corregirse, en caso de necesidad, con ayuda de los microinterruptores DIP. Para un perfecto funcionamiento del aparato hay que asegurarse de que, la frecuencia nominal ajustada de los aparatos (50/60 Hz) coincida con la frecuencia del sistema (50/60 Hz). 8.3 Prueba secundaria 8.3.1 Aparatos necesarios • • • • • • Voltímetro y amperímetro de la clase 1 o mejor Fuente de tensión auxiliar, de acuerdo con la tensión auxiliar nominal de los aparatos Fuente de corriente alterna monofásica (ajustable entre 0 hasta 4 x IN) Temporizador para medición del tiempo de disparo (Clase de exactitud ±10 ms) Aparato de distribución Cables de medida y accesorios. Una vez conectada la tensión auxiliar (bornas C9/E9), el LED "ON" situado en la placa frontal se enciende con luz verde. TB IRI1 02.97 SP 13 8.3.2 Ejemplo de un circuito de prueba del relé IRI1 Para la prueba del relé IRI1 sólo hacen falta señales de corriente. La figura 8.1. muestra un ejemplo sencillo de un circuito de prueba monofásico con fuente de corriente regulable para verificación del aparato. Figura 8.1: Circuito de prueba monofásico 8.3.3 Prueba del valor de respuesta y de reposición Para la prueba de los valores de respuesta y de reposición hay que aplicar una corriente a la fase 1 del relé (Bornas B3/B4), que tiene que ser más pequeña que el valor de respuesta ajustado para I>. Poco a poco hay que ir elevando la corriente hasta que se excite el relé. Este hecho se visualiza mediante parpadeo intermitente del LED I>. El valor medido por el amperímetro no debe diferir en más de ±5% del valor de respuesta ajustado. Si se utiliza un aparato de medida de valor real pueden aparecer mayores diferencias si la corriente de prueba aplicada contiene armónicos superiores. Como el relé IRI1 está provisto de un filtro DFFT, que filtra, en particular, los armónicos superiores, el aparato sólo valora la oscilación básica. Un aparato de medida que forma el valor real mide asimismo los armónicos superiores. El valor de reposición se determina, reduciendo lenta y paulatinamente la corriente de prueba hasta que el relé de salida se desexcite. Este hecho se indica por el cambio de la intermitencia rápida del LED I>, que pasa a parpadear lentamente. 14 (Esta intermitencia lenta sirve como indicador de una excitación de corta duración, y es registrada y archivada). El valor de reposición no debe ser superior al 0,97 del valor de excitación. Este procedimiento de verificación debe seguirse también para las fases 2 y 3 y también para la entrada de corriente a tierra. 8.3.4 Prueba del retardo de disparo Para verificar el retardo de disparo se conecta un temporizador a los contactos del relé de disparo. El temporizador tiene que ponerse en marcha en el momento en que se aplica la corriente alterna de prueba, y debe detenerse en el momento en que se produzca el disparo. La corriente de prueba debería ser igual a dos veces el valor de respuesta de la corriente. El tiempo de disparo medido con ayuda del temporizador no debería diferir en más de ±3% o respectivamente en ±20 ms (con retardo de disparo corto) del retardo de disparo ajustado. La comprobación del retardo de disparo para las restantes fases puede realizarse de manera similar, tanto para característica de disparo independiente como dependiente. TB IRI1 02.97 SP 8.3.5 Prueba de la etapa de cortocircuito 8.5 Para verificar la etapa de cortocircuito se ajusta la fuente de corriente al valor de ajuste del disparo por cortocircuito I>> (±5%). Este valor preajustado se hace llegar al relé, y entonces el LED I>> empieza a parpadear con luz intermitente. Los relés suelen revisarse in Situ a intervalos periódicos de mantenimiento. Estos intervalos varían de un usuario a otro y dependen, entre otras cosas, del tipo del relé, de la clase de aplicación, de la seguridad de funcionamiento (importancia del objeto a proteger), experiencia del usuario con el manejo de estos relés en el pasado, etc. En el caso de relés electromecánicos o estáticos, es necesario, según nos demuestra la experiencia, un test anual. En los relés digitales de protección, como es el IRI1, IRI1 estos intervalos de mantenimiento pueden ser bastante más largos. Un intervalo de mantenimiento de dos años es totalmente suficiente, debiéndose verificar durante las pruebas de mantenimiento, todas las funciones del relé, incluidos los valores de ajuste y las características de disparo, así como los tiempos de disparo. A continuación hay que ajustar un valor para el retardo de tiempo de la etapa de cortocircuito tI>>. Luego se aplica una corriente de prueba, que tiene que ser igual a dos veces el valor de respuesta de la corriente para I>>. La medición del retardo de respuesta se efectúa también aquí con ayuda de un temporizador, como se ha descrito en el punto 8.3.4. Atención¡: En las pruebas con corrientes de prueba >4 x IN hay que tener muy en cuenta la capacidad de carga térmica de las vías de corriente. (Ver datos técnicos, capítulo 9). 8.4 Mantenimiento Test primario En general puede realizarse un test con corriente en el lado del primario (test real) del transformador de la misma forma que se realiza el test con corrientes secundarias. Como tanto los esfuerzos a que se somete la instalación con este tipo de pruebas como también los gastos ocasionados por ellas pueden ser bastante altos, estas pruebas únicamente deberían hacerse en casos excepcionales cuando su realización sea absolutamente imprescindible. (p. ej. en caso de dispositivos de protección muy importantes). TB IRI1 02.97 SP 15 9. Datos técnicos 9.1 Entrada de medida Datos nominales: Corriente nominal IN: Frecuencia nominal fN: 1 A/5 A 50 - 60 Hz ajustable Potencia absorbida en el circuito de corriente: con IN = 1 A: con IN = 5 A: < 0,2 VA < 0,1 VA Carga térmica del circuito de corriente: Corriente de choque (una semionda): durante 1 segundo: durante 10 segundos: de forma permanente: 250 x IN 100 x IN 30 x IN 4 x IN 9.2 Tensión auxiliar Tensión auxiliar nominal UH: Margen de trabajo: Potencia absorbida: 9.3 Datos comunes Relación de reposición: Tiempo de reposición: Tiempo de retardo según coeficiente de clasificación E: Tiempo mínimo de respuesta: Influencia de las corrientes superpuestas sobre la etapa I>: 16 16-270 V AC/16-360 V DC en reposo aprox. 3 W excitado aprox. 6 W > 97% 30 ms ± 10 ms 30 ms ≤ 5% TB IRI1 02.97 SP 9.4 Márgenes de ajuste y escalonamientos 9.4.1 Protección independiente de corriente y tiempo I> IS tI> I>> I tI>> IS tIE IE IE>> (sólo para IRI1IRI1-EO) EO Margen de ajuste 0,5 - 2,05 x IN x 1: 0,1 - 1,5 s x 10: 1,0 - 15 s x 100: 10 - 150 s 2,0 -33,5 x IN 0,05 - 1,55 s 0,1 - 1,6 x IN x 1: 0,1 - 1,5 s x 10: 1,0 - 15 s x 100: 10 - 150 s 0,5 - 16 x IN 0,05 - 1,55 s IE>> tIE>> Escalonamiento 0,05 xIN 0,1 s 1,0 s 10 s 0,5 x IN 0,05 s 0,1 xIN 0,1 s 1,0 s 10 s 0,5 x IN 0,05 s Tolerancias de respuesta ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms ±3% o resp. ±10 ms ±3% o resp. ±10 ms ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms ±3% o resp. ±10 ms ±3% o resp. ±10 ms ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms Tabla 9.1: Protección independiente de sobrecorriente u tiempo 9.4.2 Protección dependiente de sobrecorriente y tiempo Curvas características de disparo según IEC 255-4, o respectivamente BS 142 0.14 t= cc I IS Normal Inverse) 0.02 -1 tI > s Very Inverse Extremely Inverse siendo: t= tI>= I= IS = Tiempo de disparo Multiplicador de tiempo Corriente de error Valor de ajuste de la corriente I> IS tI> Margen de ajuste 0,5 - 2,05 x IN x 1: 0,1 - 1,5 s Escalonamiento 0,05 xIN 0,1 s I>> I tI>> IS tIE 2,0 -33,5 x IN 0,05 - 1,55 s 0,1- 1,6 x IN 0,1 - 1,5 0,5 x IN 0,05 s 0,1 xIN 0,1 IE>> tIE>> 0,5 - 16 x IN 0,05 - 1,55 s 0,5 x IN 0,05 s IE IE>> (sólo para IRI1IRI1-EO) EO Tolerancias de respuesta ±5% del valor de ajuste ±5% para NINV y VINV ±7,5% para EINV con 10 x IS ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms ±5% del valor de ajuste ±5% para NINV y VINV ±7,5% para EINV con 10 x IS ±5% del valor de ajuste ±3% o resp. ±10 ms Tabla 9.2: Protección dependiente de sobrecorriente u tiempo TB IRI1 02.97 SP 17 9.5 Curvas características de disparo Figura 9.1: Normal Inverse Figura 9.3: Very Inverse Figura 9.2: Extremely Inverse Figura 9.4: Característica de disparo independiente 18 TB IRI1 02.97 SP 9.6 Relé de salida Los relés de salida tienen las características eléctricas siguientes: Potencia máxima de conmutación: 250 VAC/1500 VA/Corriente permanente 6 A Potencia de desconexión para tensión continua: 300 V DC 250 V DC 110 V DC 60 V DC 24 V DC Corriente punta nominal de conexión: 0860/8.86) Corriente de conexión: Duración de vida mecánica: Duración de vida eléctrica: Material de los contactos: 9.7 Óhmica 0,3 A/90 W 0,4 A/100 W 0,5 A/55 W 0,7 A/42 W 6 A/144 W L/R = 40 ms 0,2 A/63 W 0,3 A/70 W 0,4 A/40 W 0,5 A/30 W 4,2 A/100 W L/R = 70 ms 0,18 A/54 W 0,15 A/40 W 0,2 A/22 W 0,3 A/17 W 2,5 A/60 W 64 A (según VDE 0435/0972 y IEC 65/VDE mínimo 20 A (16 ms) 6 30 x 10 conmutaciones 5 2 x 10 conmutaciones a 220 V AC/6 A Óxido de plata-cadmio (AgCdO) Datos de sistema Normas: Norma especializada básica: Norma de producto: Esfuerzos climáticos: Margen de temperatura durante el almacenamiento: durante el funcionamiento: EN 50082-2, EN 50081-1 EN 60255-6, IEC 255-4, BS 142 -40° C hasta +85° C -20° C hasta +70° C Resistencia a la humedad Clase F según DIN 40 040 y DIN IEC 68, p 2-3: más de 56 días a 40° C y 95% de humedad relativa Pruebas de alta tensión según EN 60255-6: Prueba de aislamiento IEC 255-5: Prueba de tensión de choque IEC 255-5: Prueba de alta frecuencia IEC 255-22-1: 2 kV (eff); 50 Hz; 1 min 5 kV; 1,2/50 µs; 0,5 J 2,5 kV/1 MHz Resistencia a perturbaciones causadas por descarga de electricidad estática (ESD) según EN 61000-4-2, IEC 255-22-1: 8 kV descarga aérea, 6 kV descarga de contacto Resistencia frente a magnitudes rápidas transitorias de perturbación (Burst) según EN 61000-4-8, IEC 255-22-2: 4 kV/2,5 kHz, 15 ms Resistencia a perturbaciones por campos magnéticos con frecuencia de energía: TB IRI1 02.97 SP 100 A/m de forma permanente 1000 A/m durante 3 s 19 Resistencia a campos electromagnéticos de alta frecuencia según ENV 50150; IEC 255-22-3: Intensidad de campo: 10 V/m Resistencia a campos electromagnéticos de alta frecuencia dependientes de conductores según ENV 50141: Intensidad de campo 10 V/m Resistencia frente a tensiones de choque (surge) según EN 61000-4-5: 4 kV Medición de la tensión de radiointerferencia según EN 55011: Valor límite clase B Medición de la radiación de radio interferencia según EN 55011: Valor límite Clase B Esfuerzos mecánicos de prueba: Choques: Oscilaciones: Clase de protección: Peso: 9.8 Clase 1 según DIN IEC 255 - 21-2 Clase 1 según DIN IEC 255 - 21-1 IP 54 con tapa frontal cerrada (Frontal del aparato) aprox. 1,5 kg Esquemas de dimensiones ¡Atención! Si se montan varios aparatos adyacentes, hay que garantizar una distancia de aprox. 50 mm entre ellos para permitir la apertura de la tapa de la carcasa. La tapa de la carcasa abre abatiéndose hacia abajo. 20 TB IRI1 02.97 SP 10. Formulario para el pedido Relé de sobrecorriente y tiempo Medición trifásica Corriente nominal Forma de construcción (12 TE) I IRI1- 1A 5A Módulo 19" Montaje en cuadros Relé de corriente a tierra 1 5 A D IRI1- Medición standard de corriente a tierra Corriente nominal 1A 5A Forma de construcción (12 TE) Módulo 19" Montaje en cuadros EO 1 5 A D Relé de sobrecorriente-tiempo y derivación a tierra I EO IRI1 Medición trifásica Corriente nominal Medición de corriente a tierra Corriente nominal en el circuito de corriente a tierra Forma de construcción (12 TE) 1A 5A 1 5 1A 5A Módulo 19" Montaje en cuadros 1 5 A D Reservado el derecho a introducir modificaciones técnicas Esta descripción de aparatos es válida a partir del número de la versión de Software: TB IRI1 02.97 SP DO1-3.10 (IRI1-I) DO0-3.00 (IRI1-IEO) DO2-3.10 (IRI-EO) 21 Lista de ajustes del IRI1 Atención: Todos los ajustes tienen que comprobarse en el lugar de emplazamiento, y en su caso deberán adaptarse al aparato a proteger/aparato eléctrico. Proyecto: ________________________________________________ Nº Kom SEG: ________________ Grupo de funciones = ____________ Localidad:+___________ Identificación aparato:_________ Funciones de los relés: _____________________________________ Fecha: ______________________ Ajuste de los parámetros Parámetro I> tI> I>> tI>> IE> tIE> IE>> tIE>> Unidad Sobrecorriente Retardo de disparo en caso de sobrecorriente Corriente de cortocircuito Retardo de disparo en caso de cortocircuito Corriente a tierra Retardo de disparo en caso de corriente a tierra Cortocircuito con tierra (sólo en el IRI1-EO) Retardo de disparo en caso de cortocircuito con tierra (sólo en el IRI1-EO) x IN s x IN s x IN s x IN Ajuste de fábrica 0,5 0,1 2 0,05 0,1 0,1 0,5 s 0,05 Ajuste actual Ajuste de las clavijas de codificación Clavija de codificación Enchufada No enchufada 22 J1 Ajuste de fábrica X J2 Ajuste propio Ajuste de fábrica X J3 Ajuste propio Ajuste de fábrica X J4 Ajuste propio Ajuste de fábrica X Ajuste propio TB IRI1 02.97 SP TB IRI1 02.97 SP 23 Woodward SEG GmbH & Co. KG Krefelder Weg 47 ⋅ D – 47906 Kempen (Germany) Postfach 10 07 55 (P.O.Box) ⋅ D – 47884 Kempen (Germany) Phone: +49 (0) 21 52 145 1 Internet Homepage http://www.woodward-seg.com Documentation http://doc.seg-pp.com Sales Phone: +49 (0) 21 52 145 635 ⋅ Telefax: +49 (0) 21 52 145 354 e-mail: [email protected] Service Phone: +49 (0) 21 52 145 614 ⋅ Telefax: +49 (0) 21 52 145 455 e-mail: [email protected]