Folha de Dados do Relé de Proteção de Distribuição SEL-351A

Sistema de Proteção da Distribuição
SEL-351A
Melhore a Proteção, Monitoração e Controle de
Alimentadores com Custos Reduzidos
Características e Benefícios Principais
O Relé SEL-351A fornece um pacote excepcional de funções de proteção, monitoração, controle e localização de
faltas.
Sincrofasores. Melhore a percepção do operador sobre as condições do sistema. Use dados em tempo real para
visualizar os ângulos de carga, melhorar a análise de eventos e fornecer as medições dos estados.
Funções de Proteção. Elementos de sobrecorrente de fase, seqüência-negativa, terra residual e terra neutro
protegem linhas e equipamentos (use elementos direcionais para sistemas em anel). Existem opções de
encomenda para proteção de faltas à terra não direcional com alta sensibilidade (SEF – “Sensitive Earth Fault”)
e proteção direcional para sistemas não aterrados, sistemas aterrados através da bobina de Petersen e através de
alta ou baixa impedância. Implemente esquema de rejeição de cargas e outros esquemas de controle usando os
elementos de sub/sobrefreqüência e sub/sobretensão.
Religamento Automático Programável. Religador com quatro tentativas de religamento programáveis.
Implemente funções de controle local e remoto, e religamento seletivo através de verificação de tensão e
sincronismo.
Software para Ajustes do Relé e das Lógicas. O software ACSELERATOR® QuickSetTM SEL-5030 reduz os
custos de engenharia para programação dos ajustes e das lógicas do relé. As ferramentas gráficas do
®
ACSELERATOR QuickSet facilitam o desenvolvimento das equações de controle SELOGIC .
Medição, Monitoração e Localizador de Faltas. Funções de medição de alta precisão incorporadas ao relé
eliminam os equipamentos de medição de alto custo montados separadamente. Melhore o planejamento da
manutenção usando os monitores da tensão nas baterias da subestação e do desgaste dos contatos do disjuntor.
Analise os relatórios do Registrador Seqüencial de Eventos (SER – “Sequential Events Recorder”) e os
relatórios oscilográficos dos eventos para agilizar o comissionamento, testes e diagnósticos pós-falta.
Lógica de Controle e Integração. Programe as chaves de controle local, remoto e de selo (biestáveis), bem
como as mensagens no display do painel frontal, através das equações de controle SELOGIC (16 de cada). O
protocolo de mensagens não solicitadas do SER permite a coleta das mensagens binárias do SER de toda a
subestação.
Data-sheet do SEL-351A
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Entradas de Tensão com Conexão em Estrela ou Delta. Os ajustes permitem a conexão do relé aos
transformadores de tensão ligados em estrela ou em V com dois TP’s (“open-delta”) e à tensão para o check de
sincronismo ou às tensões ligadas em delta aberto (“broken-delta”) (seqüência-zero).
Diagrama Funcional Simplificado
Figura 1: Diagrama Funcional
Selecione o Modelo do SEL-351A que
Atenda às Suas Necessidades
O SEL-351A suporta a ampla variedade de funções
discutidas neste data-sheet. Estão incluídos
elementos direcionais, lógica de Controle de
Transgressão do Limite de Carga (“Load
Encroachment”), elementos de alta sensibilidade para
Data-sheet do SEL-351A
detecção de faltas à terra, um canal VS, verificação
de sincronismo, monitoração das baterias da
subestação,
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níveis
de
proteção
de
subfreqüência/sobrefreqüência
e
software
ACSELERATOR QuickSet.
Para aplicações não direcionais, considere o
SEL-351A-1. A Tabela 1 fornece um sumário das
diferenças das funções do SEL-351A e SEL-351A-1.
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Tabela 1
Comparação das Funções do SEL-351A/SEL-351A-1
Funções do SEL-351A
a
SEL-351A
Padrão
SEL-351A-1
Não-Direcional,
Entrada para Três Tensões
Equações de Controle SELOGIC®
Sim
Sim
Relatório de Evento
Sim
Sim
Registrador Seqüencial de Eventos (SER)
Sim
Sim
Monitor do Desgaste dos Contatos do Disjuntor
Sim
Sim
Monitor das Baterias da Subestação
Sim
Não
DNP3 Nível 2 Escravo
a
Sim
Sima
Medição de Alta Precisão
Sim
Sim
Chaves de Controle Local e Remoto
a
Sim
Sim
Conexão das Tensões em Estrela ou em Delta
Sim
Sim
Medições do Sincrofasor
Sim
Sim
Localizador de Faltas
Sim
Sim
Protocolo Fast SER
Sim
Sim
Proteção contra Faltas à Terra de Alta Sensibilidade e Proteção
Direcional para Diversos Tipos de Aterramento do Sistema
a
Sim
Não
Lógica Load Encroachment
Sim
Não
Check de Sincronismo
Sim
Não
Compatível com ACSELERATOR QuickSet
Sim
Não
Opção de compra
Funções de Proteção
O SEL-351A possui um conjunto robusto de
elementos de sobrecorrente de fase, seqüêncianegativa, residual e neutro. Cada tipo de elemento
inclui seis níveis de proteção instantânea (quatro deles
com funções de tempo-definido). O relé fornece
controle direcional para cada um desses elementos de
sobrecorrente.
A Tabela 2 apresenta as curvas de sobrecorrente
temporizadas do SEL-351A.
Tabela 2
Curvas de Sobrecorrente Temporizadas
US
IEC
Moderadamente Inversa
Normal Inversa
Inversa
Muito Inversa
Muito Inversa
Extremamente Inversa
Extremamente Inversa
Tempo-Longo Inversa
Tempo-Curto Inversa
Tempo-Curto Inversa
O SEL-351A tem duas opções de característica de
reset de cada elemento de sobrecorrente temporizado.
Uma delas consiste em resetar os elementos quando a
corrente cair abaixo do valor de partida, e assim
permanecer durante pelo menos 1 ciclo. A outra emula
os elementos de um disco de indução eletromecânico,
no qual o tempo de reset depende dos ajustes do dial
de tempo, da porcentagem do disco em andamento e
da quantidade de corrente.
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Elementos de Sobrecorrente para
Detecção de Faltas entre Fases
Os elementos de sobrecorrente de fase e seqüêncianegativa detectam faltas entre fases. Os elementos de
corrente de seqüência-negativa ignoram cargas
trifásicas, propiciando maior sensibilidade na
cobertura das faltas polifásicas. Os elementos de
sobrecorrente de fase detectam faltas trifásicas que não
têm quantidades significativas de seqüência-negativa.
Nos alimentadores que atendem a cargas pesadas, a
lógica de Controle de Transgressão do Limite de Carga
(“Load Encroachment”) proporciona maior segurança.
Essa lógica permite o ajuste do valor de partida dos
elementos de sobrecorrente de fase abaixo dos valores
de pico da corrente de carga, possibilitando que faltas
polifásicas na extremidade da linha sejam detectadas
nas aplicações de alimentadores com carga pesada.
Essa lógica é baseada nos elementos de seqüênciapositiva entrando e saindo da região de carga (“loadin” e “load-out”) para discriminar entre condições de
carga e de falta (Figura 2). Quando a impedância de
carga (Z1) estiver na região de carga, os elementos de
sobrecorrente de fase serão bloqueados pela lógica
“Load Encroachment”. Conforme mostrado na Figura
2, quando ocorre uma falta polifásica, Z1 move-se da
região de carga para o ângulo da linha, permitindo a
operação dos elementos de sobrecorrente de fase.
direcional de terra interno. O elemento direcional de
terra deste relé inclui uma lógica de segurança de
adaptação à carga para aplicações em alimentadores
com cargas desequilibradas pesadas ou leves.
Elementos para Detecção de Faltas à
Terra de Alta Sensibilidade (SEF)
Ajuste os elementos não direcionais, sensíveis para
detecção de faltas à terra (SEF – “Sensitive Earth
Fault”), com temporização de até 16.000 ciclos e
sensibilidade de 5 mA secundários. Essa sensibilidade
é obtida através do canal de corrente IN especificado
com valor nominal de 0,2 A secundário.
Elementos Direcionais Aumentam a
Sensibilidade e a Segurança
Os elementos direcionais de fase e terra são
padronizados. Um modo de ajuste automático
configura todos os ajustes dos valores limites dos
elementos direcionais, baseando-se nos ajustes da
impedância réplica da linha. Os elementos direcionais
de fase propiciam controle direcional para os
elementos de sobrecorrente de fase e de seqüêncianegativa. Os elementos direcionais de terra propiciam
controle direcional para os elementos de sobrecorrente
de terra neutro e residual.
As características da proteção direcional de fase
incluem elementos direcionais de seqüência-positiva e
negativa que trabalham em conjunto. A memória do
elemento direcional de seqüência-positiva propicia
operação confiável quando de faltas trifásicas
próximas e sólidas, na direção “à frente” ou reversa,
onde a tensão em cada fase é zero. O elemento
direcional de seqüência-negativa usa o mesmo
princípio patenteado e comprovado em nosso Relé
SEL-321. Esse elemento direcional pode ser usado
virtualmente em qualquer tipo de aplicação,
independentemente do valor da tensão de seqüêncianegativa existente na localização do relé.
Figura 2: Características da Lógica de Controle de
Transgressão do Limite de Carga (“Load
Encroachment”)
Elementos de Sobrecorrente para
Detecção de Faltas à Terra
Os elementos de sobrecorrente de terra residual (IG) e
de neutro (IN) detectam faltas à terra. Aumente a
segurança controlando esses elementos através de
entradas isoladas opticamente ou do elemento
Data-sheet do SEL-351A
Os elementos direcionais apresentados a seguir operam
em conjunto para propiciar direcionalidade de terra:
Elemento polarizado com tensão de seqüêncianegativa.
Elemento polarizado com tensão de seqüênciazero.
Elemento polarizado com corrente de seqüênciazero.
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Nossa lógica patenteada “Best Choice Ground
Directional Element™” seleciona o elemento
direcional de terra mais adequado às condições do
sistema. Este esquema elimina os ajustes dos
elementos direcionais. (Você pode desconsiderar essa
função de ajuste automático em caso de aplicações
especiais.)
Proteção Direcional para Vários Tipos
de Aterramento do Sistema
para troca na bobina de Petersen de “em serviço” para
“fora de serviço” [bobina curto-circuitada]).
A proteção direcional para sistemas aterrados através
da bobina de Petersen usa o método watimétrico
tradicional (Figura 4) e um novo, e mais sensível,
elemento de condutância incremental (Figura 5) para
detecção de faltas à terra.
O canal de corrente IN, especificado com o valor
nominal opcional de 0,2 A secundário, fornece
proteção direcional de terra para os seguintes
sistemas:
Sistemas não aterrados
Sistemas aterrados através de alta impedância
Sistemas aterrados através da bobina de Petersen
Sistemas aterrados através de baixa impedância
Este controle direcional possibilita que o alimentador
com defeito seja identificado em uma barra com
vários alimentadores, onde existe um SEL-351A
instalado em cada alimentador (Figura 3). Funções de
alarme ou trip disponíveis para uma condição de falta
à terra – sensibilidade abaixo de 5 mA secundários.
Figura 4: Característica de Operação do Elemento
Watimétrico Tradicional (Sistema Aterrados Através da
Bobina de Petersen)
Figura 3: Aplique Relés SEL-351A para Controle
Direcional em Sistemas Não Aterrados, Aterrados
Através de Impedância e Através da Bobina de Petersen
Figura 5: Característica de Operação do Elemento de
Condutância Incremental, Novo e Mais Sensível (Sistema
Aterrados Através da Bobina de Petersen)
A lógica “Best Choice Ground Directional Element”
propicia proteção para uma ampla faixa de correntes
de falta à terra decorrente de alterações na
configuração do sistema (ex., alterações no sistema
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Lógica de Perda de Potencial
Supervisiona os Elementos Direcionais
Os elementos direcionais polarizados por tensão
consideram a existência das tensões de entrada para
tomar decisões corretas. O SEL-351A inclui uma
lógica de perda de potencial que detecta a queima de
um, dois ou três fusíveis e desabilita os elementos
direcionais. Por exemplo, para uma condição de perda
de potencial, você pode habilitar os elementos de
sobrecorrente ajustados na direção “à frente” para
operar em qualquer direção. Essa lógica de perda de
potencial patenteada é exclusiva, uma vez que não
requer ajustes e é aplicável de forma universal.
A lógica de perda de potencial não monitora a entrada
de tensão VS, e nem tem efeito nos elementos
direcionais de terra polarizados com tensão de
seqüência-zero, quando uma fonte de tensão 3V0
obtida através da conexão delta aberto (“brokendelta”) estiver conectada aos terminais VS – NS.
Conectar às Tensões Ligadas em
Estrela ou em V (“Open-Delta”)
A tensão conectada em estrela (quatro fios) ou em V
com dois TP’s (três fios) pode ser aplicada às entradas
de tensão trifásicas VA, VB, VC e N, conforme
mostrado na Figura 6. Você somente precisará efetuar
um ajuste global (PTCONN = WYE ou PTCONN =
DELTA, respectivamente) e uma alteração na fiação
externa – não são necessários ajustes ou alterações de
hardware internamente ao relé. Dessa forma, um único
modelo do SEL-351A atende a todas as necessidades
de proteção da distribuição, independentemente da
tensão trifásica disponível.
Figura 6: Conecte a Tensão Ligada em Estrela ou em V
(“Open-Delta”) às Entradas de Tensão Trifásicas do
SEL-351A
Conectar à Tensão para o Check de
Sincronismo ou às Tensões Ligadas em
Delta Aberto (“Broken-Delta”)
Tradicionalmente, uma tensão monofásica (fase-neutro
ou fase-fase) é conectada à entrada de tensão VS/NS
para o check de sincronismo do disjuntor do circuito
(ou verificação de linha viva/morta), conforme
mostrado na Figura 15.
Alternativamente, a entrada de tensão VS/NS pode ser
conectada a uma fonte de tensão ligada em delta aberto
(“broken-delta”), conforme mostrado na Figura 7.
Essa conexão em delta aberto propicia uma fonte de
tensão de seqüência-zero (3V0) – útil quando a tensão
de seqüência-zero não é disponibilizada através das
entradas de tensão trifásicas VA, VB, VC e N (ex.,
quando uma tensão conectada em V com dois TP’s for
aplicada às entradas de tensão trifásicas – ver Figura
6). A tensão de seqüência-zero é usada nos elementos
direcionais de terra polarizados com tensão de
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seqüência-zero e na proteção direcional para os
sistemas aterrados através da bobina de Petersen.
A escolha da operação da entrada de tensão VS/NS
para o check de sincronismo, ou como fonte de tensão
(3V0) através da ligação delta aberto, requer somente
um ajuste global (VSCONN = VS ou VSCONN =
3V0, respectivamente) e uma alteração na fiação
externa – não são necessários ajustes ou alterações de
hardware internamente ao relé. Dessa forma, um único
modelo do SEL-351A pode ser usado em aplicações
tradicionais do check de sincronismo ou em aplicações
das tensões ligadas em delta aberto.
Tabela 3 Descrição das Sinalizações de Estado e de Trip
LEDs
Função
EN (ENABLED)
Relé alimentado corretamente e
autodiagnoses OK.
TRIP
Houve atuação de trip.
INST
Trip devido à operação do
elemento de sobrecorrente
instantâneo.
COMM
Trip disparado por esquema de
Transferência Direta de Trip
(DTT).
SOTF
Trip por chaveamento sobre
falta.
50
Trip do elemento de
sobrecorrente instantâneo/tempodefinido.
51
Trip do elemento de
sobrecorrente temporizado.
Trip do elemento de
subfreqüência.
81
Figura 7: Conexão Delta Aberto (“Broken-Delta”) para a
Entrada de Tensão VS/NS do SEL-351A
LEDs Indicadores de Estado e Trip
O SEL-351A possui 16 LEDs de sinalização de estado
e trip no painel frontal. Os LEDs e as respectivas
definições são apresentados na Figura 8 e na Tabela 3.
FAULT TYPE (“Tipo
da Falta”)
A, B, C
G
N
Fases envolvidas na falta ficam
seladas durante o trip.
Terra envolvido na falta
Trip do elemento de neutro
(canal IN).
79 (“Estado do
Religamento”)
RS (Reset)
Figura 8: LEDs de Indicação de Estado e Trip
Pronto para o ciclo de
religamento.
CY (Cycle) (“Ciclo”) Ativado no modo do ciclo
abertura/religamento.
LO (Lockout)
Relé de religamento no estado
(“Bloqueio”)
bloqueado.
Função de Controle de Torque
Programável Supervisiona a
Energização de Cargas a Frio
Quando um alimentador é reenergizado após um
desligamento prolongado, a diversidade das cargas
desligadas causa valores elevados de correntes de fase
(“inrush” de cargas a frio). Evite as operações
indesejadas dos elementos de sobrecorrente de fase
durante essas situações de inrush, programando os
elementos de bloqueio de partida de cargas a frio nos
controles de torque dos elementos de sobrecorrente de
fase. Um exemplo de elemento de bloqueio de partida
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de cargas a frio é o estado temporizado do 52
(temporizador com elevados valores de pickup e
dropout, tendo como entrada as informações do 52).
Uma alternativa é detectar automaticamente a
condição de desligamento prolongado (disjuntor
aberto) e temporariamente chavear para o grupo de
ajustes com valores maiores dos limites de partida dos
elementos de sobrecorrente de fase.
Elementos de Tensão e Freqüência para
Proteção e Controle Extras
Elementos de Sub e Sobretensão
Os elementos de subtensão (27) e de sobretensão (59)
de fase (somente conectados em estrela) ou fase-fase
do SEL 351A são usados para o desenvolvimento dos
seguintes esquemas de proteção e controle:
Controle de torque para a proteção de
sobrecorrente.
Controle de religamento barra-viva (linha), barramorta (linha).
Lógica de detecção de queima de fusível no lado
AT do transformador.
Trip/alarme ou disparo do relatório de evento para
situações de quedas e oscilações de tensão.
Esquema de rejeição de cargas por subtensão
(27). (A utilização de esquemas de rejeição de
cargas com ambos os dispositivos 27 e 81U
propicia a detecção de condições deficientes de
MVAR e MW no sistema.)
Esquemas de controle para bancos de capacitores.
Use os seguintes elementos de subtensão e sobretensão,
associados com o canal de tensão VS, para controle e
monitoração adicionais:
Controle de religamento linha-viva/linha-morta.
Neutros de capacitores não aterrados.
Detecção de faltas à terra em sistemas ligados em
delta.
Sobretensão do neutro de geradores.
Tensão de seqüência-zero através da conexão
delta aberto (ver Figura 7).
Elementos de Tensão de Seqüência
Elementos de tensão de seqüência positiva, negativa e
zero, com ajustes independentes, propiciam proteção e
controle. As aplicações incluem esquemas de trip
Data-sheet do SEL-351A
monofásicos para bancos de transformadores e
esquema de detecção de retroalimentação de cargas em
delta para o controle de religamento com linha-morta.
Observe que os elementos de seqüência-zero não são
disponibilizados quando o relé é conectado em delta.
Proteção de Sub e Sobrefreqüência
Seis níveis de elementos seguros de sub (81U) ou
sobrefreqüência (81O) detectam distúrbios reais de
freqüência. Utilize a saída desses elementos, cuja
temporização pode ser ajustada de forma
independente, para rejeição de cargas ou trip da
geração local. A supervisão através do elemento de
subtensão de fase previne a operação indesejada do
elemento de freqüência durante faltas.
Implemente um esquema interno múltiplo-estágio de
trip e recomposição da freqüência em cada disjuntor,
usando os vários níveis de sub e sobrefreqüência. Isso
evita o custo da fiação de esquemas complicados de
trip e controle se for usado um relé de freqüência
independente.
Sincrofasores
O SEL-351A inclui a tecnologia de medição fasorial
que fornece medições sincronizadas de fasores ao
longo do sistema de potência. Essa tecnologia
incorporada a um relé de proteção reduz ou elimina os
custos incrementais de instalação e manutenção ao
mesmo tempo em que mantém inalterada a
confiabilidade do sistema. Usando a tecnologia de
fasores sincronizados, incorpore, sem muito esforço,
aplicações de controle atuais e futuras nos mesmos
dispositivos usados para proteção e controle do
sistema de potência.
Opções para Compra
Adicionalmente, existe a opção de compra dos
seguintes itens para qualquer modelo do SEL-351A:
DNP3 Nível 2 Escravo.
Proteção não Direcional para Faltas à Terra de
Alta Sensibilidade (SEF).
Proteção direcional para sistemas não aterrados,
aterrados através de alta impedância, baixa
impedância e bobina de Petersen.
Display de Cristal Líquido (LCD) [Não
disponível na configuração vertical do relé].
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Religamento Automático Programável
O
SEL-351A
pode
religar
o
disjuntor
automaticamente até quatro vezes antes de ser
bloqueado. Use as equações de controle SELOGIC
para programar o SEL-351A para executar as
seguintes funções de religamento:
Permitir o fechamento (ex., quando a linha do
lado da carga estiver sem tensão, ou quando os
dois sistemas estiverem em sincronismo).
Incrementar o contador de tentativas de
religamento sem ter sido dado o comando de
abertura (ex., quando um outro relé de proteção
eliminar a falta, o que também é conhecido
como coordenação de seqüência).
Partida do religamento (ex., para operações
especiais de trip da proteção).
Excitar o bloqueio (ex., quando uma entrada
isolada opticamente for desabilitada).
Religamento temporizado (ex., após um trip
causado por uma falta próxima, de alta
intensidade).
Esquema Flexível de Falha da Supervisão do
Religamento que permite acionar o bloqueio ou
mover para a próxima tentativa disponível.
O contador de tentativas de religamento controla
quais os elementos de proteção que estão envolvidos
em cada intervalo de religamento. As aplicações
incluem esquemas de proteção com e sem
preservação do fusível. Os LEDs do painel frontal
supervisionam o estado do religador: (“Reset”,
“Cycle” e “Lockout” - Resetado, em Operação, e
Bloqueado).
Localizador de Faltas
O SEL-351A fornece uma estimativa precisa da
localização da falta, mesmo durante períodos de
fluxo de carga elevado. O localizador de faltas utiliza
o tipo do defeito, os ajustes da impedância réplica da
linha e as condições da falta para efetuar uma
estimativa da localização do defeito, sem utilizar
canais de comunicação, transformadores de
instrumento especiais ou informações de pré-falta.
Essa função contribui para o envio eficaz das equipes
Data-sheet do SEL-351A
de manutenção de linha, bem como para o rápido
restabelecimento do serviço. O localizador de faltas
requer entradas de tensão trifásicas. Ele não opera
para faltas à terra em sistemas não aterrados,
aterrados através de alta impedância ou da bobina de
Petersen.
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Software para Ajustes do Relé e das Lógicas
Figura 9: Tela do Software ACSELERATOR QuickSet
O programa ACSELERATOR QuickSet usa o sistema
operacional Microsoft Windows® para simplificar os
ajustes e propiciar suporte de análise para o
SEL-351A.
Use o software ACSELERATOR QuickSet para criar e
gerenciar os ajustes do relé:
Desenvolva ajustes “offline” com o editor de
ajustes inteligente que permite apenas ajustes
válidos.
Desenvolva equações de controle SELOGIC
através do editor gráfico tipo “arrastar e soltar”
e/ou editor de textos.
Use a ajuda “online” para configurar os ajustes
corretamente.
Data-sheet do SEL-351A
Organize os ajustes com o gerenciador do banco
de dados do relé.
Carregue e restitua os ajustes usando um simples
link de comunicações via PC.
Use o software ACSELERATOR QuickSet para
verificar os ajustes e analisar os eventos:
Use o simulador de lógica para testar os
esquemas e os ajustes através de entradas
selecionadas pelo usuário ou dos relatórios de
evento. (Use também para treinamento!)
Analise as ocorrências do sistema de potência
com as ferramentas incorporadas para análise
das formas de onda e dos harmônicos.
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11
Use o software ACSELERATOR QuickSet para ajudar
na monitoração, comissionamento e testes do
SEL-351A:
Use a Interface Homem-Máquina (IHM) para
monitorar os dados dos medidores, os “Relay
Word bits” e o estado dos contatos de saída
durante os testes.
Use a interface com PC para restituir
remotamente os dados do desgaste do disjuntor e
outros dados do sistema de potência.
Nota: A utilização do software ACSELERATOR
QuickSet nos Relés SEL-351A requer a versão de
firmware do relé R104 ou uma mais recente.
Medição e Monitoração
Tabela 4
Capacidades da Medição
Grandezas
Descrição
Correntes IA, B, C, N, IG
Correntes de entrada, corrente de terra residual (IG = 3I0 = IA + IB + IC).
Tensões VA, B, C
Entradas de tensão conectadas em estrela.
Tensões VAB, BC, CA
Entradas de tensão conectadas em delta (conexão em V com dois TP’s).
Tensão VS
Entrada de tensão para o check de sincronismo ou conexão delta aberto.
Potência MWA, B, C, 3P, MVARA, B, C, 3P
Megawatts e megavars monoa e trifásicos.
Energia MWhA, B, C, 3P, MVARhA, B, C, 3P
Megawatts-hora e megavars-hora monoa e trifásicos.
Fator de Potência PFA, B, C, 3P
Fator de potência monoa e trifásico, adiantado ou atrasado.
Seqüência I1, 3I2, 3I0, V1, V2, 3V0
Tensões e correntes de seqüência positiva, negativa e zero.
Freqüência, FREQ (Hz)
Freqüência instantânea do sistema de potência (monitorada no canal VA).
a
Observe que as grandezas monofásicas de potência, energia e fator de potência não estão disponíveis quando são usados TP’s conectados em
delta.
Amplos Recursos de Medição
O SEL-351A possui capacidade de medição ampla e
precisa. Consulte a seção “Especificações” na página
24 para verificar as precisões das medições, incluindo
medições de potência.
Conforme mostrado na Tabela 4, as grandezas
medidas incluem tensões e correntes de fase
(incluindo as correntes de demanda); tensões e
correntes de seqüência; potência (incluindo a
demanda), freqüência e energia; e valores
máximos/mínimos
registrados
de
grandezas
selecionadas. O relé reporta todas as grandezas
medidas em valores primários (corrente em A
primários e tensão em kV primários).
Relatórios de Evento (Oscilografia) e
Registrador Seqüencial de Eventos
(SER)
ajudam na compreensão das operações de esquemas
de proteção simples e complexos. Em resposta às
programações de disparo (“triggers”) selecionadas
pelo usuário, as informações de tensão, corrente,
freqüência e estado dos elementos contidas em cada
relatório de evento confirmam o desempenho do relé,
do esquema e do sistema para cada defeito. Quando
você solicita um relatório de evento, é possível
escolher o nível de detalhamento necessário (ex.,
resolução de 1/4 de ciclo ou 1/16 de ciclo; dados
analógicos filtrados ou brutos). O relé armazena em
memória não volátil os relatórios de evento mais
recentes (onze com duração de 30 ciclos ou vinte e
três com duração de 15 ciclos). Os ajustes do relé são
sempre anexados no final de cada relatório de evento.
Os seguintes formatos de dados analógicos são
disponibilizados:
Resolução de 1/4 de ciclo ou 1/16 de ciclo.
Analógicos filtrados ou não filtrados.
ASCII ou ASCII Comprimido.
Os Relatórios de Evento e o Registrador Seqüencial
de Eventos (SER) simplificam a análise pós-falta e
Data-sheet do SEL-351A
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A função SER do relé armazena as últimas 512
entradas. Use este recurso para obter uma visão
ampla de imediato. As entradas do SER ajudam a
monitorar as ocorrências de mudança de estado das
entradas e saídas, pickup/dropout dos elementos e
alterações de estado do religador.
valores dos estados do sistema podem ser exibidos
diretamente para os engenheiros e operadores do
sistema.
A entrada do código de tempo IRIG-B sincroniza o
horário do SEL-351A com uma variação de ±5 ms da
entrada da fonte de sincronização de tempo. Uma
fonte adequada a esse código de tempo é o
Processador de Comunicações SEL-2020 ou
SEL-2030 (via Porta Serial 2 no SEL-351A).
Medições do Sincrofasor
Faça um Upgrade dos Modelos do
Sistema
Usando o protocolo SEL Fast Message, envie dados
do sincrofasor para os processadores de comunicação
da SEL ou para o servidor do software de
concentração de dados fasoriais SEL-5077
TM
SYNCHROWAVE
Server, ou para o Processador do
Sincrofasor SEL-3306. Taxas de transmissão de
dados de até uma mensagem por segundo com
precisão de ±1 grau elétrico propiciam visualização
em tempo real.
O software SEL-5077 SYNCHROWAVE Server e o
Processador do Sincrofasor SEL-3306 correlacionam
os tempos dos dados de múltiplos relés SEL-351 e
outras unidades de controle e medição fasorial
(“phasor measurement and control unit” – PMCUs).
Em seguida, o SEL-5077 envia os dados
concentrados para as ferramentas de visualização, tal
como SEL-5078 SYNCHROWAVE Console, para
serem usados pela operação da concessionária.
Use os Processadores de Comunicação SEL-2032 ou
SEL-2030 para coletar os dados do sincrofasor de
múltiplos relés SEL-351 e incorporar os dados nos
sistemas tradicionais SCADA e EMS. Modelos de
sistemas de potência tradicionais são criados com
base nas medições das tensões e fluxos de potência
de diferentes pontos do sistema. O estado do sistema
é então estimado com base na análise desses valores
e no cálculo iterativo. A estimação de estado inclui o
erro inerente causado pelas imprecisões das
medições, diferenças nos tempos das medições e
simplificações do modelo. As medições do
sincrofasor reduzem os erros e transformam a
estimação de estado em medição do estado. O tempo
necessário para o cálculo iterativo é minimizado e os
Data-sheet do SEL-351A
Figura 10: As Medições do Sincrofasor Transformam a
Estimação de Estado em Medição de Estado
Melhore a Visão das Condições
Operacionais do Sistema
Forneça informações mais consistentes aos
operadores do sistema. As ferramentas avançadas
baseadas no sincrofasor propiciam visualização em
tempo real das condições do sistema. Use as
tendências do sistema, pontos de alarme e respostas
pré-programadas para ajudar os operadores a evitar o
colapso (blackout) em cascata do sistema e
maximizar a estabilidade do mesmo. A percepção
das tendências do sistema permite que os operadores
visualizem valores futuros baseando-se nos dados
medidos.
Figura 11: Visualização das Medições do Ângulo de
Fase ao Longo do Sistema de Potência
Aumente o carregamento do sistema, mantendo,
ao mesmo tempo, margens adequadas de
estabilidade.
Melhore a resposta do operador diante de
contingências do sistema tais como condições de
sobrecarga, interrupções de transmissão de
energia ou desligamento do gerador.
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13
Tenha um melhor conhecimento do sistema
através de relatórios de eventos correlacionados
e visualização do sistema em tempo real.
Efetue a validação dos estudos de planejamento
para melhorar o equilíbrio das cargas do sistema
e a otimização da subestação.
compara esse dado de entrada com a corrente AC
medida (não filtrada) no instante do trip e com o
número de operações de abertura.
Cada vez que ocorre trip do disjuntor, as informações
da corrente medida são integradas. Quando o
resultado dessa integração exceder o limite da curva
de desgaste do disjuntor (Figura 13), o relé gera um
alarme via contato de saída, porta serial ou display do
painel frontal. Esse tipo de informação permite que a
manutenção do disjuntor seja programada de forma
oportuna e econômica.
Figura 12: SEL-5078 SYNCHROWAVE Console –
Ferramenta de Visualização em Tempo Real de uma
Área Abrangente do Sistema
Figura 13: Ajustes e Curva de Desgaste dos Contatos do
Disjuntor
Alarme dos Limites das Correntes de
Demanda
Use os alarmes dos limites das correntes de
sobrecarga e desbalanço para as correntes de
demanda de fase, seqüência-negativa, neutro e
residual.
Monitor das Baterias da Subestação
Monitor do Desgaste dos Contatos do
Disjuntor
O SEL-351A mede e reporta a tensão das baterias da
subestação conectada aos seus terminais de
alimentação. O relé possui dois comparadores de
limites programáveis e uma lógica associada de
alarme e controle. Por exemplo, se falhar o
carregador das baterias, a tensão DC medida cai
abaixo do limite programável. O SEL-351A gera um
alarme informando as equipes de operação antes que
a tensão das baterias da subestação caia para níveis
inaceitáveis. Monitore esses limites com o
Processador de Comunicações SEL-2020, SEL-2030
ou SEL-2032 e dispare mensagens, chamadas
telefônicas ou outras ações.
Disjuntores sofrem desgaste mecânico e elétrico cada
vez que operam. Uma programação inteligente de
manutenção do disjuntor leva em consideração os
dados do manual do fabricante referentes ao desgaste
dos contatos versus níveis de interrupção e número
de operações. Usando a curva de manutenção do
fabricante do disjuntor como dado de entrada, a
função de monitoração do disjuntor do SEL-351A
A tensão DC medida é exibida no display METER e
na coluna VDC do relatório de evento (oscilografia).
Use os dados da coluna do relatório do evento para
ter uma tela com a oscilografia da tensão das baterias.
Você poderá ver o quanto a tensão das baterias da
subestação cai durante a abertura, fechamento e
outras operações de controle.
São oferecidos dois tipos de técnica de medição de
demanda: térmica e “rolling”.
A constante do amperímetro
selecionável de 5 a 60 minutos.
Data-sheet do SEL-351A
de demanda
é
Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.
14
Lógica de Controle e Integração
temporizador tem ajustes independentes dos
tempos de pickup e dropout. Programe cada
entrada do temporizador com qualquer elemento
desejado (ex., temporizar um elemento de
corrente). Especifique a saída do temporizador
para lógica de trip, teleproteção ou outra lógica
de esquema de controle.
A lógica de controle do SEL-351A melhora a
integração nos seguintes aspectos:
Substitui as tradicionais chaves de controle
do painel.* Elimine as tradicionais chaves de
controle do painel, substituindo-as por 16 chaves
de controle local. Ajuste, apague ou ative as
chaves de controle local através dos botões de
pressão e display do painel frontal. Programe-as
no seu esquema de controle através das equações
de controle SELOGIC. Use as chaves de controle
local para executar funções tais como teste do
comando de abertura ou abertura/fechamento do
disjuntor.
Elimina as alterações de ajuste. Os grupos de
ajustes selecionáveis tornam o SEL-351A ideal
para aplicações que necessitem de alterações
freqüentes de ajustes e de adaptação da proteção
às alterações das condições do sistema.
O relé armazena seis grupos de ajustes.
Selecione o grupo de ajustes ativo através de
uma entrada isolada opticamente, comando ou
outras condições programáveis. Use esses
grupos de ajuste para cobrir uma ampla faixa de
contingências de proteção e controle.
Elimina a fiação entre o relé e a UTR. Elimine
a fiação entre o relé e a UTR através de 16
chaves de controle remoto. Ajuste, apague ou
ative as chaves de controle remoto usando os
comandos da porta serial. Programe-as no seu
esquema de controle através das equações de
controle SELOGIC. Use as chaves de controle
remoto para operações de controle do tipo
SCADA tais como abertura, fechamento e
seleção do grupo de ajustes.
Substitui os tradicionais relés biestáveis
(“latching relays”). Substitua até 16 relés
biestáveis tradicionais, usados para funções tais
como “habilitar o controle remoto”, por chaves
de controle de selo. Programe as condições de
selo e de reset do selo através das equações de
controle SELOGIC. Ative ou desative as chaves
de controle de selo não voláteis usando: entradas
isoladas opticamente, chaves de controle remoto,
chaves de controle local ou qualquer condição
lógica programável. As chaves de controle de
selo mantêm seu estado mesmo quando o relé
perde a alimentação.
Substitui as tradicionais lâmpadas de
sinalização do painel.* Substitua as tradicionais
lâmpadas de sinalização do painel por 16
displays programáveis. Defina mensagens
personalizadas (ex., Disjuntor Aberto, Disjuntor
Fechado) para reportar as condições do relé ou
do sistema de potência no display do painel
frontal. Use as equações SELOGIC para controlar
quais as mensagens que o relé deve exibir.
Elimina os temporizadores externos. Elimine
os temporizadores externos usados em esquemas
específicos de controle e proteção, substituindoos por 16 temporizadores das equações de
controle SELOGIC para uso geral. Cada
Data-sheet do SEL-351A
Quando é efetuada a troca do grupo, são
trocados tanto os ajustes da lógica quanto os dos
elementos do relé. Programe os grupos para
diferentes condições de operação tais como:
paralelismo de alimentadores, manutenção na
subestação, operações sazonais, contingências de
emergência, alterações da fonte e carregamento,
bem como dos ajustes dos relés localizados “à
frente”.
*
Somente nos relés SEL-351A com LCD opcional.
Estabeleça um Sistema Eficaz de
Comunicação Local e Remota
O SEL-351A é equipado com quatro portas seriais
operadas de forma independente: uma porta EIA-232
no painel frontal, e duas portas EIA-232 e uma porta
EIA-485 no painel traseiro. O relé não requer
software especial de comunicação. Use qualquer
sistema que emula em um sistema terminal padrão.
Estabeleça a comunicação através da conexão de
computadores, modems, conversores de protocolo,
impressoras, um Processador de Comunicações SEL2020, SEL-2030 ou SEL-2032, porta serial para o
SCADA e/ou uma UTR para comunicação local ou
remota.
Use um Processador de Comunicações SEL-2020,
SEL-2030 ou SEL-2032 como ponto central (“hub”)
de um sistema ligado em estrela, com conexão ponto
a ponto através de cabos de cobre ou fibra óptica
entre o ponto central e o SEL-351A (Figura 14). O
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15
processador de comunicações suporta links de
comunicação externos tais como a rede de telefonia
pública discada para o acesso da engenharia e envio
de mensagens de alerta e a conexão de uma linha
privada para o sistema SCADA.
A SEL fabrica vários tipos de cabos padronizados
para conexão deste e de outros relés a diversos
dispositivos externos. Consulte o seu representante
SEL para mais informações sobre a disponibilidade
dos cabos.
Tabela 5
Figura 14: Exemplo do Sistema de Comunicação
Protocolos Abertos de Comunicação
Tipo
Descrição
ASCII Simples
Comandos em linguagem simples para comunicação homem-máquina. Use para medição,
ajustes, estado da autodiagnose, relatórios de evento (oscilografia) e outras funções.
ASCII Comprimido
(“Compressed ASCII”)
Relatórios de dados ASCII delimitados por vírgula. Permite a um dispositivo externo obter
dados do relé em um formato apropriado, importando diretamente para um programa de banco
de dados ou planilha eletrônica. Os dados são protegidos por verificação de soma
(“checksum”).
“Extended Fast Meter” e
“Fast Operate”
Protocolo Binário para comunicação máquina-máquina. Atualiza rapidamente os
Processadores de Comunicação da SEL (SEL-2020, 2030 e SEL-2032), UTRs e outros
dispositivos da subestação com informações de medição, estados das entradas, saídas e
elementos do relé, estampas de tempo (“time-tags”), comandos de abrir e fechar, e sumário dos
relatórios dos eventos. Os dados são protegidos por verificação de soma. Os protocolos ASCII
e binário operam simultaneamente através das mesmas linhas de comunicação, evitando que as
informações de medição de controle do operador sejam perdidas quando um técnico estiver
transferindo um relatório de evento.
Protocolo de Chaveamento
de Porta Distribuída
(“Distributed Port Switch”)
Possibilita que diversos dispositivos SEL compartilhem a mesma barra de comunicação (a
faixa de ajuste de endereços com dois caracteres vai de 01 a 99). Use esse protocolo para
aplicações de chaveamento de portas de baixo-custo .
Protocolo “Fast SER”
Possibilita que os eventos do SER sejam aquisitados por um sistema de coleta automática de
dados. Disponível em qualquer porta.
DNP3 Nível 2 Escravo
(“DNP3 Level 2 Slave”)
Protocolo de Rede Distribuída com remapeamento de pontos. Inclui acesso aos dados de
medição, elementos de proteção, contatos de entrada/saída, sinalizações, SER, relatórios dos
sumários dos eventos do relé e grupos de ajustes.
Protocolo “Fast SER”
O Protocolo do Registrador Seqüencial de Eventos
(SER) da SEL, “SEL Fast SER”, possibilita que os
eventos do SER sejam aquisitados por um sistema de
coleta automática de dados. Esse Protocolo é
disponibilizado
em
qualquer
porta
serial.
Dispositivos com recursos de processamento
incorporados podem usar essas mensagens para
habilitar e aceitar mensagens binárias não solicitadas
do SER, provenientes dos Relés SEL-351A.
Data-sheet do SEL-351A
Os relés e os processadores de comunicação da SEL
têm duas seqüências de dados independentes que
compartilham a mesma porta serial. A interface serial
normal consiste de comandos e relatórios em
caracteres ASCII que são de fácil compreensão por
quem estiver usando um terminal ou um pacote para
emulação em terminal. As seqüências de dados
binários podem interromper a seqüência de dados em
ASCII para obter informações, e em seguida permitir
que a mesma continue. Esse mecanismo permite que
um único canal de comunicação seja usado para
comunicações em ASCII (ex., transmissão de um
relatório de evento extenso) intercaladas com rápidas
exibições de dados binários, permitindo a aquisição
rápida de dados da medição ou do SER.
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16
Guia para Especificação
O relé microprocessado deverá propiciar uma
combinação de funções que incluam proteção,
monitoração, controle, localização de faltas e
automação. Deverão também ser incluídas as funções
de autodiagnose do relé. Os requisitos específicos
funcionais e operacionais são os seguintes:
Proteção de Sobrecorrente de Fase. O relé
deverá incorporar elementos de sobrecorrente de
fase e de seqüência-negativa para detecção de
faltas entre fases. Para segurança adicional, o
relé deverá incluir elementos direcionais, lógica
de controle de transgressão do limite de carga
(“load encroachment logic”) e capacidade de
controle de torque (interno e externo).
Elementos de Sobrecorrente de Fase
Adaptativa. O relé deverá incorporar elementos
de sobrecorrente de fase adaptativa que atuem
com confiabilidade na presença de saturação do
transformador de corrente, offset DC e
harmônicos off-frequency.
Proteção de Sobrecorrente de Terra. O relé
deverá incluir elementos de sobrecorrente de
terra residual e terra neutro para detecção de
faltas à terra. Para segurança adicional, o relé
deverá ter elementos direcionais e capacidade de
controle de torque (interno e externo).
Proteção Direcional de Terra. O relé deverá
incluir elementos direcionais de terra para
sistemas não aterrados, aterrados através de
impedância e aterrados através da bobina de
Petersen, usando um canal de corrente de neutro
que suporte 500 A por um segundo
(característica nominal térmica).
Elementos de Sub e Sobretensão. O relé deverá
incluir elementos de subtensão e de sobretensão
para criação de esquemas de proteção e controle,
incluindo pelo menos, mas não apenas, o
seguinte: verificação de tensão para religamento
(ex., barra-viva/linha-morta); lógica de detecção
de queima de fusível no lado AT do
transformador; esquemas de controle para bancos
de capacitores.
Elementos de Tensão de Seqüência. O relé
deverá possuir elementos de tensão de seqüência
positiva, negativa e zero que possam ser
configurados logicamente para aplicações de
subtensão ou de sobretensão.
Data-sheet do SEL-351A
Proteção de Sub e Sobrefreqüência. O relé
deverá incluir seis níveis de elementos de sub e
sobrefreqüência para detecção de distúrbios de
freqüência no sistema de potência. Cada nível de
ajuste deverá usar um temporizador com ajustes
independentes para aplicação em esquemas de
rejeição de cargas ou trip de geradores.
Controle do Religamento Automático. O relé
deverá possuir um religador que faça até quatro
tentativas de religamento e que tenha incluído:
quatro intervalos de tempo aberto com ajustes
independentes; tempo de reset do ciclo de
religamento com ajuste independente; e tempo
de reset do bloqueio com ajuste independente.
Entrada de Tensão para o Check de
Sincronismo ou Conexão Delta Aberto. O relé
deverá possuir dois elementos de check de
sincronismo com ajustes separados do ângulo
máximo (ex., um elemento para o religamento
automático e outro para o fechamento manual).
A função de check de sincronismo deverá
compensar o tempo de fechamento do disjuntor e
as diferenças constantes do ângulo de fase entre
as duas fontes de tensão usadas para a
verificação do sincronismo (as diferenças do
ângulo de fase são ajustáveis em incrementos de
30°). Como alternativa, o relé deverá aceitar uma
entrada de tensão (no lugar da tensão para o
check de sincronismo) ligada em delta aberto
(seqüência-zero) para ser usada como fonte de
polarização dos elementos direcionais de terra
polarizados com tensão de seqüência-zero.
Entradas
de
Tensão
com
Conexão
Selecionável: Estrela ou Delta (ligação V). O
relé deverá operar com transformadores de
tensão conectados em estrela (quatro fios) ou em
V com dois TP’s (três fios).
Relatórios de Evento (Oscilografia) e
Registrador Seqüencial de Eventos (SER). O
relé
deverá
ser
capaz
de
registrar
automaticamente os eventos de perturbações de
15 ou 30 ciclos, com duração do tempo de préfalta ajustável e disparos (“triggers”) definidos
pelo usuário. Os eventos deverão ser
armazenados em memória não volátil. O relé
deverá incluir um Registrador Seqüencial de
Eventos (SER) que armazene as últimas 512
entradas.
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17
Protocolo “Fast SER”. O relé deverá ser capaz
de efetuar a transmissão das mensagens binárias
não solicitadas do SER.
IRIG-B. O relé deverá incluir uma porta para
interface da entrada do sinal demodulado de
sincronização de tempo IRIG-B.
LEDs de Sinalização de Estado e Trip. O relé
deverá possuir 16 LEDs de indicação de estado e
trip.
Interface com PC. O relé deverá possibilitar que
os ajustes sejam efetuados via interface gráfica
do Windows e terminais ASCI.
Alarmes de Sobrecarga e Desbalanço. O relé
deverá possuir limites das correntes de demanda
ajustáveis pelo usuário, para medições de
demanda de fase, seqüência-negativa, neutro e
residual.
Sincrofasores. O relé deverá ter a capacidade de
operar como uma unidade de controle e medição
fasorial (“phasor measurement and control unit”
– PMCU).
Monitor do Disjuntor. O relé deverá incluir
uma função de monitoração do desgaste do
disjuntor através de curvas de desgaste definidas
pelo usuário, contador de operações e correntes
interrompidas e acumuladas por fase.
Garantia. O relé deverá ter uma garantia
mínima de 10 anos em todo o mundo
Monitor das Baterias da Subestação. O relé
deverá medir e reportar a tensão das baterias da
subestação presente nos seus terminais de
alimentação. Deverá possuir dois parâmetros
limites ajustáveis pelo usuário para as funções de
alarme e controle.
Localizador de Faltas. O relé deverá incluir um
algoritmo de localização de faltas que forneça
uma estimativa precisa da localização do defeito
sem necessidade de canais de comunicação,
transformadores de instrumento especiais ou
informações de pré-falta.
Automação: O relé deverá possuir 16 elementos
de controle local, 16 pontos lógicos de controle
remoto, 16 pontos lógicos de selo (biestáveis) e
16 mensagens de exibição em conjunto com o
com o display do painel do relé. O relé deverá ter
capacidade de exibir mensagens personalizadas
pelo usuário.
Lógica do Relé. O relé deverá incluir funções
lógicas programáveis para uma ampla variedade
de esquemas de controle, proteção e monitoração
configuráveis pelo usuário.
Comunicação. O relé deverá possuir três portas
seriais EIA-232 independentes e uma porta serial
EIA-485 isolada para comunicações externas.
Protocolo de Rede Distribuída (DNP –
“Distributed Network Protocol”). O relé
deverá ter capacidade de efetuar comunicações
através do protocolo DNP3 Nível 2 Escravo.
Data-sheet do SEL-351A
Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.
18
Diagrama de Fiação
Figura 15: Exemplo de um Diagrama de Fiação (TP’s Conectados em Estrela; Entrada de Tensão para o Check de
Sincronismo)
Data-sheet do SEL-351A
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19
Diagramas Mecânicos
Figura 16: Diagramas do Painel Frontal (Relés para Montagem em Rack, Modelo 0351A0xH – Com e Sem LCD),
Diagrama do Painel Traseiro – Blocos com Terminais Convencionais, Modelo 0351A00H ou 0351A003 ou 0351A005;
Exemplo Horizontal
Data-sheet do SEL-351A
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20
Figura 17: Diagramas do Painel Frontal (Relés para Montagem em Painel, Modelo 0351A0x3 ou 0351A0x5 – Com e Sem
LCD)
Data-sheet do SEL-351A
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Figura 18: Diagrama do Painel Frontal (Relés para Montagem em Painel Vertical, Modelo 0351A0x4) e Diagrama do
Painel Traseiro (Relé Vertical, Blocos com Terminais Convencionais, Modelo 0351A004)
Data-sheet do SEL-351A
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Figura 19: Diagramas do Painel Traseiro – Modelos Connectorized 0351A0WH, 0351A0W3 ou 0351A0W5 (Horizontal) e
0351A0W4 (Vertical)
Data-sheet do SEL-351A
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23
Montagem do Relé
Figura 20: Dimensões dos Modelos para Montagem em Rack e em Painel
Data-sheet do SEL-351A
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24
Especificações
Especificações Gerais
Fonte de Alimentação
125/250 Vdc ou Vac
Entradas de Corrente AC
Nominal:
5A
Contínuo:
15 A
Térmico 1 Segundo:
500 A linear até 100 A
simétricos,
1.250 A por 1 ciclo
Burden:
0,27 VA @ 5 A,
2,51 VA @ 15 A
Nominal:
1A
Contínuo:
3A
Térmico 1 Segundo:
100 A linear até 20 A
simétricos,
250 A por 1 ciclo
Burden:
0,13 VA @ 1 A,
1,31 VA @ 3 A
Opções com o Canal de Neutro IN Adicional
(Não no SEL-351A-1)
Nominal:
0,2 A
Contínuo:
15 A
Térmico 1 Segundo:
500 A linear até 5,5 A
simétricos,
1.250 A por 1 ciclo
Burden:
0,002 VA @ 0,2 A,
1,28 VA @ 15 A
Nominal:
0,05 A
Contínuo:
1,5A
Térmico 1 Segundo:
20 A linear até 1,5 A
simétrico,
100 A por 1 ciclo
Burden:
0,0004 VA @ 0,05 A,
0,36 VA @ 1,5 A
Nota: A opção 0,05 A é disponibilizada na opção da
proteção não direcional de faltas à terra de alta
sensibilidade (SEF). A opção 0,2 A fornece proteção não
direcional SEF, além de proteção direcional para vários
tipos de aterramento do sistema.
Entradas de Tensão AC
300 VL-N limite contínuo
para conexão estrela a quatro fios, trifásica
300 VL-L limite contínuo
para conexão delta a três fios, trifásica
(conecte qualquer tensão até 300 Vac)
600 Vac por 10 segundos
Burden:
Data-sheet do SEL-351A
0,03 VA @ 67 V
0,06 VA @ 120 V
0,80 VA @ 300 V
Faixa:
85–350 Vdc ou 85–264 Vac
(50/60 Hz)
Burden:
<25 W
48/125 Vdc ou 125 Vac
Faixa:
38–200 Vdc ou 85–140 Vac
(50/60 Hz)
Burden:
<25 W
24/48 Vdc
Faixa:
18–60 Vdc
Burden:
<25 W
Contatos de Saída
Padrão
Fechamento:
30 A
Carregamento:
6 A contínuos @ 70ºC
4 A contínuos @ 85ºC
Nominal p/ 1 s:
50 A
Proteção MOV:
270 Vac / 360 Vdc, 40 J
Tempo de Pickup:
< 5 ms
Capacidade de Interrupção (10.000 operações):
24 V
48 V
125 V
250 V
0,75 A
0,50 A
0,30 A
0,20 A
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
Capacidade Cíclica (2,5 ciclos/segundo):
24 V
48 V
125 V
250 V
0,75 A
0,50 A
0,30 A
0,20 A
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
L/R = 40 ms
Nota: Características nominais de fechamento conforme
IEEE C37.90:1989.
Entradas Isoladas Opticamente
Faixas DC
250 Vdc:
220 Vdc:
125 Vdc:
110 Vdc:
48 Vdc:
24 Vdc:
Pickup 200–300 Vdc; Dropout 150 Vdc
Pickup 176–264 Vdc; Dropout 132 Vdc
Pickup 105–150 Vdc; Dropout 75 Vdc
Pickup 88–132 Vdc; Dropout 66 Vdc
Pickup 38,4–60 Vdc; Dropout 28,8 Vdc
Pickup 15,0–30,0 Vdc
Faixas AC
250 Vdc:
220 Vdc:
125 Vdc:
110 Vdc:
48 Vdc:
24 Vdc:
Pickup 170,6–300 Vac; Dropout 106,0 Vac
Pickup 150,3–264,0 Vac; Dropout 93,2 Vac
Pickup 89,6–150,0 Vac; Dropout 53,0 Vac
Pickup 75,1–132,0 Vac; Dropout:46,6 Vac
Pickup 32,8–60,0 Vac; Dropout 20,3 Vac
Pickup 12,8–30,0 Vac
Nota: As entradas isoladas opticamente de 24, 48, 125, 220
e 250 Vdc consomem aprox. 5 mA de corrente; as
entradas de 110 Vdc consomem aprox. 8 mA de corrente.
Todos os valores nominais de corrente são para tensões de
entrada nominais.
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25
Freqüência e Rotação
Freqüência do Sistema:
50 ou 60 Hz
Rotação de Fases:
ABC ou ACB
Faixa de Rastreamento
da Freqüência:
40,1–65 Hz
Testes de Impulso e Suportabilidade
Dielétrica
Dielétrico:
IEC 60255-5:1977,
IEEE C37.90:1989
2.500 Vac por 2 segundos nas
entradas analógicas.
3.000 Vdc por 2 segundos na fonte
de alimentação, entradas isoladas
opticamente e contatos de saída.
Impulso:
IEC 60255-5:1977, 0,5 J, 5.000 V
Vibração:
IEC 60255-21-1:1988,
[EN 60255-21-1: 1995] ,
Resistência Classe 1,
Resposta Classe 2
Nota: VA ou V1 necessários para rastreamento da freqüência
Portas de Comunicação
EIA-232:
1 Frontal e 2 Traseiras
EIA-485:
1 Traseira; 2.100 Vdc de isolação
Velocidade dos Dados:
300 – 38.400 bps (38.400 não é
disponibilizado na Porta 1.)
Entrada do Código de Tempo
O relé aceita a entrada do código de tempo demodulado IRIGB na Porta 1 ou 2.
Testes de Descarga Eletrostática
ESD:
IEC 60255-22-2:1996
[EN 60255-22-2:1996],
IEC 61000-4-2:1995
[EN 61000-4-2:1995],
Nível 1, 2, 3, 4
Sincronização (especificação relativa à precisão da fonte de
tempo).
Sincrofasor:
± 10 µs
Outro:
± 5 ms
Temperatura de Operação
RFI e Testes de Interferência
Distúrbio/Transitório
Rápido:
IEC 60255-22-4:1992
4 kV a 2,5 kHz e 5 kHz
IEC 61000-4-4:1995
[EN 61000-4-4:1995],
4 kV a 2,5 kHz e 5 kHz
Radiofreqüência
Conduzida:
ENV 5014:1993
IEC 61000-4-6:1996
[EN 61000-4-6:1996]
IEC 60255-22-6:2001
10 Vrms
Interferência de
Radiofreqüência em
Telefonia Digital:
ENV 50204:1995, 10 V/m
a 900 MHz e 1,89 GHz
EMI Irradiada:
ENV 50140:1994
IEC 60255-22-3:2000
IEC 61000-4-3:1998
10 V/m
IEEE C37.90.2:1995
35 V/m
Distúrbios de 1 MHz
(Burst Disturbance):
IEC 60255-22-1:1988,
(2.500 V modo comum/diferencial)
Resistência a Surtos:
IEC 60255-22-1:1998
2,5 kV modo comum/pico,
2,5 kV modo diferencial/pico,
IEEE C37.90.1:1989
3,0 kV oscilante, 5,0 kV transitório
rápido
-40° a +85°C (-40° a +185°F)
Nota: O contraste do LCD fica prejudicado para
temperaturas abaixo de -20°C.
Peso
13 lbs. (5,92 kg)
Unidade Rack 2U
Testes de Tipo
Testes Ambientais
Frio:
IEC 60068-2-1:1990
[EN 60068-2-1:1993]
Test Ad; 16 h @ -40ºC
Calor Úmido, Cíclico:
IEC 60068-2-30:1980
Test Db; 25ºC a 55ºC,
6 ciclos, 95% de umidade
Calor Seco:
IEC 60068-2-2:1974
[EN 60068-2-2:1993]
Test Bd; 16 h @ +85ºC
Entrada de Poeira e
Objetos Estranhos:
Proteção contra
Respingos de Água:
Data-sheet do SEL-351A
IEC 60529:1989
[EN 60529:1992] IP30
IEC 60529:1989
[EN 60529:1992] IP54 no painel
frontal usando o SEL-9103
Testes de Vibração e Choque
Choque:
IEC 60255-21-2:1988,
[EN 60255-21-2:1995], Resistência
a Choques Classe 1, Resposta a
Choques Classe 2
Sísmico:
IEC 60255-21-3:1993,
[EN 60255-21-3:1995], Classe 2
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26
Certificações
ISO: O relé é projetado e fabricado de acordo com o programa
de certificado de qualidade ISO-9001:2000.
Marca CE (disponível somente na versão com blocos de
terminais com parafusos).
Especificações de Processamentos
Entradas de Corrente e Tensão AC
16 amostras por ciclo do sistema de potência, filtro passabaixas 3 dB, freqüência de corte de 560 Hz.
Filtragem Digital
Processamento de Proteção e Controle
Quatro vezes por ciclo do sistema de potência.
Faixas e Precisões dos Ajustes dos
Elementos do Relé
Elementos de Check de Sincronismo (25)
(Não no SEL-351A-1)
Precisão do Pickup da
Freqüência de
Escorregamento:
±0,003 Hz
0–80°, degraus de 1°
Precisão do Ângulo de
Fase:
±4°
Elementos de Sobrecorrente
Instantâneo/Tempo Definido (50)
(Elementos de Tempo Definido não no
SEL-351A-1)
Corrente de Pickup (A secundários)
Modelo 1 A:
Precisão do Pickup em Regime
Modelo 5 A:
±0,05 A, ±3%
Modelo 1 A:
±0,01 A, ±3%
Modelo IN 0,2 A:
±0,001 A, ±3%
Modelo IN 0,05 A:
±0,001 A, ±5%
Sobrealcance
Transitório:
Temporizações:
±5% do pickup
0,00–16.000,00 ciclos,
degraus de 0,25 ciclo
±0,25 ciclo, ±0,1%
Elementos de Sobrecorrente Temporizados
(51)
Corrente de Pickup (A secundários)
Modelo 5 A:
0,25–16,0 A, degraus de 0,01 A
0,1–16,0 A, degraus de 0.01 A
para elementos de terra residual
Modelo 1 A:
0,05–3,2 A, degraus de 0,01 A
0,02–3,2 A, degraus de 0,01 A
para elementos de terra residual
Modelo IN 0,2 A:
0,005–0,640 A, degraus de 0,001 A
Modelo IN 0,05 A:
0,005–0,160 A, degraus de 0,001 A
Modelo 5 A:
±0,05 A, ±3%
Modelo 1 A:
±0,01 A, ±3%
Modelo IN 0,2 A:
±0,005 A, ±3%
Modelo IN 0,05 A:
±0,001 A, ±5%
Dial de Tempo
US:
0,5–15,00, degraus de 0,01
IEC:
0,05–1,00, degraus de 0,01
Temporização:
Modelo IN 0,05 A:
±1,50 ciclo, ±4% entre 2 e 30 vezes o
valor de pickup
±3,50 ciclos, ±4% entre 2 e 30 vezes
o valor de pickup
Elementos de Sub (27) e Sobretensão (59)
Faixas de Pickup:
0,00–300,00 V, degraus de 0,01 V
(a maioria dos elementos)
0,25–100,00 A, degraus de 0,01 A
1,00–170,0 A, degraus de 0,01 A
para elementos fase-fase
Precisão do Pickup em
Regime:
±0,5 V, ±1% para 12,5–300,00 V
0,050–100,00 A, degraus de 0,010 A
para elementos de terra residual
Sobrealcance
Transitório:
±5%
0,05–20,00 A, degraus de 0,01 A
0,20–34,00 A, degraus de 0,01 A
para elementos fase-fase
0,010–20,00 A, degraus de 0,002 A
para elementos de terra residual
Data-sheet do SEL-351A
0,005–1,500 A, degraus de 0,001 A
Precisão do Pickup
0,005–0,500 Hz,
degraus de 0,001 Hz
Faixa do Ângulo de
Fase:
Modelo 5 A:
0,005–2,500 A, degraus de 0,001 A
Modelo IN 0,05 A:
Precisão dos
Temporizadores:
Filtro coseno de um ciclo após filtragem analógica passabaixas. Filtragem da rede (analógica e digital) rejeita DC e
todos os harmônicos maiores que a fundamental.
Faixa de Pickup da
Freqüência de
Escorregamento:
Modelo IN 0,2 A:
Elementos de Sub e Sobrefreqüência (81)
Freqüência:
40,1–65,00 Hz, degraus de 0,01 Hz
Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.
27
Temporizações:
2,00–16.000,00 ciclos,
degraus de 0,25 ciclo
Precisão do Angulo de
Fase:
Precisão do
Temporizador:
±0,25 ciclo, ±0,1%
Ultrapassagem em
Regime e
Transitório:
MW/MVAR (A, B, C {só para conexão em estrela}) e trifásico;
precisão 5 A nominal (MW / MVAR) no ângulo de carga para
0,5 A ≤ corrente de fase < 1,0 A:
±0,01 Hz
Faixa do Bloqueio por
Subtensão do Elem.
de Freqüência:
25,00–300,00 V
Temporizadores das Variáveis das
Equações de Controle SELOGIC
Faixas de Pickup
0,0–999.999,00
ciclos:
0,00–16.000,00
ciclos:
Precisão de Pickup/
Dropout:
degraus de 0,25 ciclo
(relé de religamento e alguns
temporizadores programáveis)
degraus de 0,25 ciclo
(alguns temporizadores
programáveis e outros)
±0,25 ciclo, ±0,1%
Monitor da Tensão das Baterias da
Subestação (Não no SEL-351A-1)
Faixas de Pickup:
20–300 Vdc, degraus de 1 Vdc
Precisão da Medição:
±2%, ±2 Vdc
0,70% / 0,75% / 6,50%
1,00% / 2,00%
1,50% / 1,50%
2,00% / 1,00%
6,50% / 0,75%
- / 0,70%
As precisões são especificadas a 20°C e à freqüência nominal do
sistema, salvo quando houver observação diferente.
0,35% / 0,40% / 6,00%
0,75% / 1,50%
1,00% / 1,00%
1,50% / 0,75%
6,00% / 0,40%
- / 0,35%
±0,2% (67,0–300 V; conexão estrela)
VAB, VBC, VCA:
±0,4% (67,0–300 V; conexão em delta)
VS:
±0,2% (67,0–300 V)
V1, V2, 3V0*:
Exemplo de cálculo de precisão da medição para as correntes IA,
IB e IC em função do coeficiente de temperatura mencionado
anteriormente:
Para temperatura de 40°C, o erro adicional para as correntes IA,
IB e IC é:
[(0,0002%)/(°C)2] • (40°C – 20°C)2 = 0,08%
Precisão do Sincrofasor
(A especificação refere-se ao comando MET PM e Protocolo
SEL Fast Message para o Sincrofasor.)
33,5-300 V; 45-65 Hz
Magnitudes:
Ângulos:
0,50-1,25 A; 45-65 Hz
(5A nominal)
0,10-0,25 A; 45-65 Hz
(1A nominal)
Magnitudes:
Ângulos:
±2 mA, ±0,1% (0,5–100,0 A)
1 A nominal:
±0,5 mA, ±0,1% (0,1–20 A)
Correntes IN, I1, 3I0, 3I2:
5 A nominal:
±0,05 A, ±3% (0,5–100,0 A)
1 A nominal:
±0,01 A, ±3% (0,1–20,0 A)
±4%
±1,5º @ 25ºC
±2,0º acima da faixa de
temperatura máxima
Correntes:
1,25-7,50 A; 45-65 Hz
(5A nominal)
Correntes IA, IB, IC:
5 A nominal:
±2%
±1º
Correntes:
±0,6% (67,0–300 V)
* não disponível se conectado em delta
0° ou 180° (fator de potência unitário)
±8° ou ±172°
±30° ou ±150º
±45° ou ±135°
±60° ou ±120°
±82° ou ±98°
±90° (fator de potência = 0)
Para sistemas conectados em delta, as precisões determinadas de
MW e MVAR são para condições de cargas equilibradas.
Tensões
VA, VB, VC:
0° ou 180° (fator de potência unitário)
±8° ou ±172°
±30° ou ±150°
±45° ou ±135°
±60° ou ±120°
±82° ou ±98°
±90° (fator de potência = 0)
para corrente de fase ≥ 1,0 A:
Tensões:
Precisão da Medição
±0,5º
0,25-2,50 A; 45-65 Hz
(1A nominal)
Magnitudes:
Ângulos:
±2%
±1,0º @ 25ºC
±1,5º acima da faixa de
temperatura máxima
Correntes IN:
IN 0,2 A nominal:
±0,08 mA, ±0,1% (0,005–4,5 A)
IN 0,05 A nominal:
±1 mA, ±5% (0,01–1,5 A)
Coeficiente de
Temperatura:
Data-sheet do SEL-351A
[(0,0002%)/(°C)2] * (__°C – 20°C)2
(ver exemplo abaixo)
Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.
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Notas
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