~cil. ~~~;O l, Decembe, 19 4

E,sätte"RK 646-100

T RADHA RK 646-300YP R""""'d"",,, ",

Trefasigt högimpedans differentialskydd ::;~;;;,~:m.dd.J ,d.

!C;C"cC'"""""-"""",r-"""y,:""",,,c,,,.,c """"'""""""c," CC""""""';';J C,

~

~

lk~!!~~Ii~

~~--~""'","'""ii_;o

~~~~If

'!(;",[r, c'c,

,"~

"t!~

J:~

~~.

~~"~~;J~

~")~

ALLMÄNT

o

) ooo

Högimpedans differentialskydd för generatorer, saml ngsskenor,motorer, reaktorer och spark opp lade transformator utan ut-jämningslindningAbsolut stabilt vid fel utanför skyddsorrrådet oavs tt ström-transformatormättningSnabb funktion, 10-20 ms för utlösningFast eller inställbart funktionsvärde: från 10 V till 400 VMinsta primära funktionsström 1-20 % ~v strömtra sformato-rernas märkströmUtlösnings- och indikeringsrelä ingåro

RADHA är ett snabbt, känsligt högimpedans 3-fasigt d"fferential-skydd för fas- och jord fel i samlingsskenor, sparkoppi de trans-formatorer utan utjämningslindning, reaktorer, gener torer ochmotorer. Skyddets höga känslighet utesluter vanligtvis ehovet avett separat jordfelsskydd i direkt jordade nät. Användning n begräns-as ej av strömtransformatorernas mättning vid yttre o inre fel.Mellanströmstransformatorer bör normalt inte användas En spän-ningsberoende resistor används för begränsning av över pänningenvid inre fel.

Innehållsförteckning Figurförteckning

Fig.Sida

1"

Sida

;";'ALtMÄNT-

DEFINITIONER

APPLIKA TION

Mätprincip

KONSTRUKTION

TEKNISKA DATA

3

44

6

8

-'-"",,'

1010

10

10

1111111111

111212

,'J~

/m~1,~

INSTÄLLNINGKänslighet

STRÖMTRANSFORMATORER

ANSLUTNING

PROVNING OCH IGANGKÖRNINGProvutrustningBeräkning och inställning av funktionsvärde

ÖversynKontroll av förbindningarKontroll av resistansen i strömtransformator-kretsarnaProvning av funktionsvärdet, sekundärprovProvning av funktionsvärdet, primärprov

~

,"c ." ."...Princip fördifferentialskydd typ-RAc&H' '"5

2 Förenklat schema för s,römtransformat 5erna och RADHA

3 Spänningsdiagram över strömtransforma r 5ernas inducerade spänning, spänningen ödifferentialrelät och differentialrelätsfunktionsspänning

4 Mått i mm på spänningsberoende resistor r 6

5 Mått i mm på resistorsatser 6

6 Inre och yttre förbindningar för RADHA ed 7fast funktionsvärde, variant RK 646 009- A

7 Karakteristik för spänningsberoende 9resistorer

8 Anslutningsschema för mätning av resist i 12strömtransformatorkretsarna i

9a Provningsapparat (p) ansluten mellan fas h 13generatorns nollpunkt

i9b Provningsapparat (p) an~luten mellan fas 13

10 Primärprov med högstrÖtnsaggregat av 17RADHA som samlingsskeneskydd

i&t12-23 Krets- och uttagsscheman 19-24

,J RADHA som generator~dd 13

Omsättningskontroll av strömtransformatorertill generator vars magnetisering kan reglerasfrån O till 100 % 14

Omsättningskontroll av strömtransformatorertill genrator vars magnetisering inte kanregleras frAn O 15Utlösningsprov

RADHA som differentialskydd för storamotorer och autotransformatorer 16

RADHA som samlingsskeneskydd 16Omsättnings- och polaritetskontroll 16Primärprov 16

RADHA som checkzon 18

SAMMANFATTNING 18Sekundärt funktionsvärde 18Primärt funktionsvärde (känslighet) 18Stabilitetsberäkning, yttre fel 18Stabilitetsprov 18

UNDERHALLSPROV 18

KRETS- OCH UTTAGSSCHEMAN 19

U$O3-60 Il3

DEFINmONER

CT = strömtransformator ~~~

RCT = resistansen i strömtransformatorn~ sekundärli dning

LMA = strömtransformatorernas magnet"seringsinduk ans (går motnoll när strömtransformatorn mät as)

WCT = sekundärlindningen betraktad som ideal strö källa dvs medoändlig inre impedans även vid ful ständig mät ning

Ik = strömtransformatorernas sekund "rström so motsvararmaximala kortslutningsströmmen (symmetri kt effektiv-värde) vid externt fel. För RA HA som g neratorskyddberäknas Ik ur g~neratorns subtran ienta reakt ns.

RL = högsta värde på sling resistans i ledningen me lan en ström-transformatorgrupp och koppJingsl.ådan.

lp = primär funktionsström = n l .(Ir + I + Ires)

där nI = strömtransformatorerna omsättning

Ir = ström i reläkretsen vid reläfunktio, se tekniskadata

Im = summan av strömtransformatorerna magnetiser-ingsströmmar vid funkti nsvärdet Us

Ires = ström genom den spänn"ngsberoende resistorn vid

funktionsvärdet Us

= maximal spänning (effektivvärdet som kan ppträda överdifferentialkretsen vid yttre fel. "c

i;.= Inställt värde. fi

u

Us

UGO3~60114

APPLIKA nON

I differentialskydd, som bygger på principe strömjämf "relse medlågohmiga reläer, kan vid yttre kortslutning r avsevärd differen-tialströmmar uppstå på grund av mättning i strömtra sformator-erna. Denna mättning orsakas främst av ortslutning strömmenslikströmskomponent och kan uppstå även om strömtransf rmatorer-na har överströmstal som väl motsvarar ortslutning strömmensmaximala symmetriska värde. För att hin ra obehöri utlösningunder dessa förhållanden har strömstabiliseri g och en v ss fördröj-ning av utlösningen använts.

)

RADHA är högimpedansstabiliserat dvs har en relativt stor serie-impedans i differentialkretsen och är utr stad med ilter somdämpar Is-komponenten. Omfattande prov h praktisk erfarenhetvisar att RADHA med rekommenderad inställ ing ej gerobehörig utlösning vid yttre kortslutning äve för de me t extremafall av mättning. -

Mätprincip Differentialskyddets princip visas i fig. l. V' d normala lastnings-förhållanden är de i strömtransformatorern inducerad emk:erna(El, E2) lika och så riktade att om kretsar a är symm triska blirspänningen över reläkretsen noll, se fig. 3 .Om däre ot ström-transformatorerna vid yttre fel mättas olik, inträder balans ochen spänning uppstår över reläkretsen. Det ogynnsamm ste falletinträffar om den ena strömtransformatorkär an, CT2, fig 2, mättasfullständigt medan den andra, CT 1, helt undg r mättning, se fig. 3b.

)

Magnetiseringsinduktansen i den mättade ~t ömtransfOr t atorn blirdå noll, vilket kan symboliseras genom kort lutning av i duktansen

LMA2 i tig. 2.

Eftersom impedansen i reläkretsen är myck t större ä sekundär-kretsens sammanlagda resistans R2 kommer s römmen Ik tt tvingasgenom den mättade strömtransformatorns s kundärlindn ng. Häravföljer att den största spänningen Ud som kan ppstå över eläkretsenvid yttre fel är lika med spänningsfallet Ik x 2, fig. 3b.

I praktiken inträffar det emellertid aldrig a t den ena s römtrans-formatom helt mättas medan den andra hel undgår mä tning. Närden svagare strömtransformatorn tenderar a t mättas ö ertas dessbelastning delvis av den starkare. Det har vi prov visat sig att detär osannolikt att differentialspänningen U någonsin överstigerhälften av produkten Ik x R2.

Om differentialreläernas funktionsspänning Us är lika med ellerstörre än Ik x RZ kommer således skyddet at förbli stab lt vid allayttre fel även i de mest extrema fall av ättning. Hä vid måsteman räkna med största värdet av RCT och L för någon av ström-transformatorerna och förbindningsledningarn.

Vid fel inom skyddsområdet strävar båda Sr römtransfo r matorerna att driva ström genom differentialrelät. Spä ningen Ud lir då hög

och skyddet slår till, tig. 3c.

UqO3-60115

== ~===~~:~ 1-E,

or-

Fig. Princip för differentialskydd typ R~DHA

2 Förenklat schema för strömtransformatorerna dch RADHA

UdGO

E,E2

a) Normal drift

~ ===---E,

b) Yttre fel CTZ helt mättad, EZ = O

c) Inre fel

Fig. 3 SP.~nn!ngsdiagram över s.~rö~tranSf~r~.atorer.na~ ind~cera~.e spanrung El och E2, spannmgen Uf;! over duf renuairelat

och differentialreläts funktionsspän~ing Us

+- Us

UGO3-~Oll6

KONSTRUKTION RADHA finns i 6 varianter varav 4 har tvåj fasta fUnktOnSvärden vardera. De övriga 2 varianterna har instä lbart funkt' nsområde

mellan 100 V och 400 V.

RAOHA är uppbyggt av strömrelä RXID l (m d funktions ärde ca 20mA), likriktarenhet RXTLA l, kondensato -och re istorenhetRXTCA l, provdon RTXH 18 samt i variant r med flag indikeringdessutom signal relä RXSF l. I varianter med unktionsvär en mellan100 V och 400 V ingår också en resistors ts, som b står av 3spänningsberoende resistorer 5248 831-0 och reglerbara esistorer.

Strömrelät typ RXID 1, är mycket snabbt oc okänsligt foor mekan-iska stötar och vibrationer. Relät har tre slut ontakter. K ntakterna15-25 i de tre fasernas reläer är parallellt 1utna till ttag 17 iprovdonet. Kontakterna 26-27 är parallellt a slutna till ignalrelättyp RXSF 1. Kontakterna 17-18 är ej anslutna men kan an ändas förexempelvis ett utlösningsrelä typ RXMH 2 med indike ingsflaggaoch många kontakter eller för ett indikerin sdon typ XSP 1 förindividuell fasindikering. Ström reläts mätk f ts matas enom ett

kortslutningsdon typ RTXK så att different! lkretsen för lir sluten

när strömrelät avlägsnas från uttagssockeln.

)

")

Likriktarbryggorna i likriktarenhet typ RXT A l består av kisel-dioder vilka är rikligt dimensionerade (l A) med hänsy till denbelastning som de kan bli utsatta för. De s yddas mot ventuellaöverspänningar av spänningsberoende resisto er anslutna parallelltmed utgångarna på likriktarbryggorna. Serie mpedansen bildas förvarje fas aven resistor och en kondensator Resistorer a sitter iRXTLA l och kondensatorerna i kondensator- och resisto enhet typRXTCA l. Normalt innehåller skyddet 3 RXT A l och 3 XTCA l.Utförande med funktionsvärdena Usl/Us2 = 10/15 V h r dock 6RXTCA l.

Signalrelät typ RXSF har kontakterna 13;..14 a~luten till U~tag 16 påprovdonet och kontakterna 15-16 till uttag 2. ontakten 1 -18 är ejansluten men kan användas exempelvis för stö ningsskrivar .

De spänningsberoende resistorerna som a t sluts paral 1 ellt med RADHA skyddar strömtransformatorerna m t de över pänningar

som kan uppstå vid kortslutningar innanför sky dsområdet.

!T177-1-

Fig~ 5 Må~tskibs förreslsto~ats

7

L1 L2 L3fRI IS) mI I I,

fL ÖSNING

~1.~

:YDOSr"lh ,

,-

XT10-

I

SIGNAL

~

I

L9 9

+ j ..I

BInre och yttre förbindningar för RADHA med fast furlktions-värde, variant RK 646 0O9-CA I

Fig.6

Varianter av RADHA

utan flaggindikering!

Med flaggindikering vid utlösning

Funktionsvärde Mått Vikt KrUs1/Us2 kg sch a

741 .

10/15 V 42C 45 6,0 015

Viktkg

FunktionsvärdeUsl/Us2

Mått Krets-schema7417 000

10/15 V 48C 4S 6,5 O15':'FA

19-100 v 2) 19-100 v 2) 36C 45 5,1 015

100-400 V 36C 45 8,1 013 1)Inställbart

36C 45 5,2 O15-CA

013-CA 1)100-400 yInställbart

36C 4S 8,2

60Cpå 145resistorer

UGO~8

TEKNISKA DA TA

Us1 Us2 Usl Us2

10 V 15 V 10 V 15 V20 V 30 V 19 V 29 V

110 V 50 V 38 V 118 V

70 V 100 V 67 V 97 V

Usl

34 V74 V99 V125 V

20 m~

RADHA med inställbart funktions-värde Us100-400 V 110 % avUs 7'mA

Märkfrekvens .50 eller 60 Hz

Funktionstid 10-20 ms

Hjälpspänning, Is 20,48-.5.5, 110-12.5,22 -2'0 V UL till +10 %)

Effektförbrukning, Is 1,6 W

Tillåten omgivnings temperatur -2' till +"oc

IsolationsprovSpänningshållfasthetsprov

:)

}

2,0

kV 50 Hz.Spänn!!kon tak

Strömkkretsar

1,2150

mingskretsar till

tkretsar och jord

retsar till övrigaoch jordus,

0,5 J

2,5 kV

5,0 kV

0,5 kV

4-8 kV

50 Hz.

2 min

~ min

Stötspänningsprov

StörninRsprovDriftfrekvent prov

Gnistprov

l MHz-prov 2,5 kV 2 s, lä sled och tvär-led

)

RXSF lAntal inbyggda reläer 2

Antal flaggor per relä

Typ av återställning

l

hand

)Slutkontakt30 ms5ms

300/250 V

Brvtkohtakt20' ~~-1110 msTillsJagstid

FrånsJagstid

Högsta systemspänning Is/vs

KontakterAntal kontakter per inbyggt relä 3 tvillingkontakter

1 kontakt

Förmåga att sluta och leda

2 para! eJIkoppladejkon tak er

_ I LIR> Oms, 200 ms1.5 A 1 s

Strömbelastningsförmåga för slutenkontakt 90 A

50 A5A

LIR> 10 ms, 200 ms1 skont.

Us2

60 V

82 V

106 V

145 V

30 A10 A

UGO3-6pll9

Brytförmåga 10 A vs, cos f> p,l, max 250 V

2 seriekop ladeI kontakt kontakter Is, L/R <4O ms,

vid märks OOnning4,0/1,5 A 6,0/4,0 A 24/48 VJ,0/0,4 A 2,5/J,0 A 55/110 V0,3/0,2/0,J5 A 0,7/0,4/0, A J25/220/2 O V

RXID J

Högsta systemspänning Is/vs450/400 V

Enkelkont.I slut

TviJlin ko t.2 slutAntal kontakter

Förmåga att sluta och leda 30 A20 A

30 A10 A

LIR> 10 mkt 200 msI l s

Strömbelastningsförmåga försluten kontakt 90 A

50 A10 A

30 A vs, cos tf> u

15, L/R < 40vid märkspa

4,0/1,5 A 4,0/1 24/48 V1,0/0,4 A 1,0/0 55/110 V0,3/0,2/0,15 A 0,3/0 A 125/220/25 V---

Spännjngsberoende resistorer

90 A50 A5A

10 A

LIR> 10 m~, 200 msl skont.

Brytförmåga

,1,

max 250V

ms,nning

)

FunktionsvärdeUs

Resistor Karakteristik

10-50 V50-100 V100-130 V130-400 V

.52~8 831-B

.52~8 831-C

.52~8 831-0.52~8 831-0

c i

~ (hJlva resistansen)a (hela resistansen)

Fig.7 Karakter istik för spänningsberoeryde resistorer

UGO3~60 1110

INSTÄLLNING När maskinen är direkt jordad bestäms reläer~as lägsta inJtällning Usav sambandet: I l

Us > Ik (RCT + RL>

Om maskinens nollpunkt är isolerad eller jO! dad med e ~ högohmig resist~r kommer strömm:.n ~tt begränsas ~id t~ jordfel. en s~örsta

felstrommen kommer dar vId att upptrada vId faskor slutmngar,varför RADHAs funktionsspänning kan jäm öras med det enligt

följande formel beräknade värdet: c

Us > Ik (RCT + 0,5 RL

Härvid måste man räkna med största värde~ av RCT J:h RL förnågon av strömtransformatorerna och förbind~ingsledning,rna.

-)Om den beräknade spänningen U blir högre län Us rådeJ vi Er attkontakta ASEA för ytterligare information. I

Känslighet Den primära funktionsströmmen lp per fas besltäms av

lp = ni x (Ir + Im + Ires)

Eftersom reläströmmen är kapacjtjv kommer en att komdel av magnetjserjngsströmmen och mjnsk r alltså defunktjonsströmmen. Avgörande för känslj heten vidspännjng> 100 V är strömtransformatorerna magnetjseloch strömmen j den spännjngsberoende resjst rn. Funktjonnormalt 1-20 % av strömtransformatorernas ärkström. I

Densera

en'\ primäralunktions-,lngsströmsvärdet är

STRÖMTRANSFORMATORER

I

Strömtransformatorerna behöver inte ha exa t lika magrakteristik eller vara utprovade mot varandr. Observer.strömtransformatorer till samma skydd skall a samma vaning. Således bör mellanströmstransforma orer inteStrömtransformatorer av standardutförande an använda5har varvkorrektion eller om varvkorrektionen Or procentuealla strömtransformatorer. I

letisk kar-att alla,rvomsätt-

användas.om de ej

llt lika på

)

ANSLUTNING RADHA ansluts enligt det uttagsschema som ~ller för var~anten.

För att hålla resistansen RL hos förbindni gsledningarlströmtransformatorerna så liten som möjligt s all vanligerkopplingen göras nära strömtransformatorern och endasttill differentialreläerna dras fram till skydde. De separ~ingsberoende resistorerna bör anslutas i str"mtransforlTsammankopplingspunkt och reläkretsen bör nslutas i mielektriska mittpunkt.

1a

mellansamman-ledningarlta

spänn-latorernasitkretsens

UGp3-60 11l

PROVNING OCH IGÅNGKÖRNING

Provutrustning Ohmmeter bryggtypSekundärprovningsapparat t ex typ SVERK RUniversalinstrument med mA-A område, kl ss 1.5Provhandtag typ RTXH 1&Blockerstift typ R TXBStrömmätstift typ RTXMHögströmsaggregat, högströmskablarJordningsstång, fasklämma med blockTångamperemeter 0-250 A, kl 2,5

Beräkning och inställningav funktionsvärde

Funktionsvärdet bör ej överstiga 50 % av strömtransf rmatorernasmättningsspänning. För att RADHA ska vara stabi t när storakortslutningsströmmar går genom skydds bjektet vid fel utanförskyddsområdet bör RADHAs funktionsspä ning vid lå ohmigt ellerdirekt jordat nät vara högre än:

)

u = Ik (RCT + RV

)

Funktionsvärdet UsI erhålls med RXTL~ l-enheter i s uttag 13 förbundna med provdonet. För att erhålla d t högre fu ktionsvärdet

Us2 flyttar man förbindningarna på RXT A l-enheter a till uttag

18.

För RADHA med steglöst inställbart funktlt nsvärde gö t s inställning

genom att justera de inställbara resistorern .Vid funkt onsvärde Us

högre än 130 V skall förbindningarna Xl:ll 12, Xl:13-1 och Xl:15-

16 tas bort, se kretsscheman.

Rätt funktionsvärde är normalt inställt fråh fabrik sam~ är angivetpå provdonsskylten eller RXTLA l-enhetern~. ""l.

Översyn Innan RADHA tas i drift bör följande kontrop och provni~g utföras:

Kontroll av förbindningar Se till att alla förbindningar utanför relä kåpet har ~ontrolleratsmed avseende på isolation mellan faser och ellan jord °Fh faser.

Kontrollera: att strömtransformatorernas h RADHfJanslutna enligt gällande kretsscheman samt att det inteavbrott i strömtransformatorernas sekundä kretsar. Ol:strömtransformatorernas sekundär kretsar år jordas epunkt. I

.s uttag ärfinns något,servera

at~~ndast i en

Kontroll av resistansen iströmtransformatorkretsarna

Öppna strömtransformatorkretsarna i sat mankoPPlin~spunkternamellan strömtransformatorgrupperna, se tig. 8. r

UGO3-~Oll12

Mät från sammankopplingspunkten resistanse i varje kr ts. Resis-tanserna RCT och RL som erhålls från dessa ätningar a vänds förberäkning av RADHAs funktionsspänning en igt de tidi re under"Inställhing" angivna formlerna. Det största av värden för låg-ohmigt eller direkt jordat nät (RCT + RU o h för gene ator medisolerad eller högohmigt jordad nollpunkt (R T + 0,5 R ) ska intevara större än de värden som använts vid b räkning av RADHAsfunktionsvärde.

Återställ för~indningarna för strömtransformatorkretsarna~

R S T

Kopplingslåda RADHA

-J-o

--o~~~l-I--l U 'U II\ \..

-, )

~(g) Ohmmeter

Fig. 8 Anslutningsschema för mätning av resistans i strö t transfor-matorkretsarna I.

Provning av funtions-värdet, sekundärprov

Sätt in provhandtaget i provdonet. Anslut rf läProvning f Ppar~~en till provhandtagets uttag 3 LI (R) och u tag 6 (nol an). Oka

spänningen tills relät i R-fasen slår till oc mät spän ingen vidfunktion.

Upprepa provet med reläprovningsapparaten a1 sluten till:

uttag 4-6 L2 (5) och L r

uttag 5-6 L3 (T) r:l

Kontrollera att de erhållna funktionsspännin arna övere sstämmermed funktionsvärdena som är angivna på RXTLA 1- nheterna.(tolerans! 10 %). Det lägre funktionsvärdet SI gäller m d anslut-ning till uttag 13 och det högre funktionsv. rdet US2 g .ller medanslutning till uttag 18 på RX TLA 1.

För de övriga varianterna med inställbart fun, tionsvärde t ellan 100 och 400 V kontrolleras att funktionsspännin arna övere sstämmer

med de på RTXP 18 angivna.Dra ut provhandtaget,

Provning av funktions-värdet, primärprov

Provet utförs utan att ström matas genom str~mtransfor~atorernasprimärlindningar. Jr l

Sätt in blockerstift R TXB i provdonets uttag l~ och 17. Anslut reläprovningsapparaten med en amp remeter i serie vid

plintarna för en fas och nollan. Plintarna f r ej öppnas eftersomströmtransformatorerna ska erhålla magnetise ingsström.

13

~~Primärströmmens

värde erhålls genom att! multiplicerA den avlästaströmmen med huvudströmtransformatorns pmsättning.1

RADHA som generatorskydd

PoJaritetskontroll Anslut provniligsapparaten enligt fig. 9a om generatorn~ nollpunkt är

åtkomlig för jordning och enligt fig. 9b ,om generatorns nollpunkt ej

går att jorda

Mata från provningsapparaten en ström so~ är ca l %tav generat- orns märkström

~.m anslutningen är gjord enligt fig. 9a mät spänningen' ver RADHAfor fas LI (R) (uttag 3 och 6 på provdonet).

Fortsätt provet med de återstående fasern och mät sp,fas L2 (5) (uttag 4 och 6) och för fas L3 (T) ( ttag 5 och EDen uppmätta spänningen över RADHA sk vara försunmed RADHAs funktionsvärde. Om spännin en är rela"10 % eller mera av funktionsvärdet) indike ar detta at1är omkastad hos en strömtransformator.

anningen för

~

)bar jämförtivt hög (capolar i te ten

~

Ta bort anslutningarna och ev jordning sot utförts för genomför-

andet av detta prov.

AB[

m~~~~§]

U 6011

Mata och mät den ström som erfordras för HAs ag.OBS! Mata strömmen via en isolertransfor r.

Upprepa provet i de återstående faserna..

I

r:1

Gör erforderliga korrigeringar.

"

I1~,!;

Fig. 9a Provningsapparat (p)ansluten mellan fas ochgeneratorns nollpunkt I

Fig.

9~ provningSatParat Cp)I ansluten m lIan faser

Om denna polaritetskontroll inte kan utfö~as, kan pol t riteten hosströmtransformatorerna kontrolleras på iölj~nde sätt.

Anslut mätinstrumentets plusuttag till strö~ ransforma ~ rns sekun- däruttag 51 och det andra uttaget till 52. nslut plusp len på ett

ficklampsbatteri (ca 4 V) till strömtransform torns prim. ruttag PI.

Om sekundäruttagen har rätt polaritet komrer instrum i ntet att ge

ett positivt ~tslag när ~~tteriets minuspol illfälligt an luts till P2

och ett negativt utslag nar kretsen bryts.

14

Omsättningskontroll för generator vars magnetisering kanregleras från O till 100 % (handreglering)

Kortslut de tre faserna utanför RADHAS~ SkYddSOmr t de. Kort- sl~tning~!edningar, skenor, klämmor mm m ste tåla g neratorns

markstrom.

Sätt in provhandtaget i provdonet.

Starta generatorn. Låt den gå vid märkvarv ut n magnetis ring.Mät strömmen, som erhålls av generatorns re anens. Om strömmenär någon procent av generatorns märkström k n den anvä das för deförsta mätningarna. Om strömmen inte är ti lräckligt st r lägg tillfältbrytaren och magnetisera generatorn för iktigt upp t 11 ca 5 %av generatorns märkström.

~)Mät den cirkulerande strömmen i varje fa från båd sidor avgeneratorn, dvs strömmen genom plint l t o 4 och 5 t m 8 somframgår av fig. 8. OBS! Amperemetern måste in- och urk plas utanatt strömkretsen öppnas. Strömmen ska vara lika stor i alla faseroch mycket liten i nollan (plint 4 och 8).

)Dra ut provhandtaget till spärr läget (RADHA inkopplad en utlös-ningskretsen blockerad). Om något av RXI l-reläern fungerartryck genast in provhandtaget igen. Om ing reläer fun erar mätspänningen över de spänningsberoende resisto erna. Detta kan göraspå provdonets baksida mellan uttagen 3-6, 4-6 och 5-6 ller överuttagen för resistorenheten.

Mycket låg spänning max l % av RADHAs f~ ktionSVär 1 uppmätt över uttagen 3-6,4-6 och 5-6 indikerar att strOOmtransfor atorernas

polaritet är riktig. Om så är fallet kan pr vhandtaget tas ut ur

provdonet. )Förutsatt att alla övriga strömkretsar i a~läggningen fsåväl för reläskydd som mätning) är slutna öka stro'mmen sakt till åt-

minstone 50 % av generatorns märkström (gär a 100 %).

Kontrollera spänningen över RADHA (3-6, 4-6~ 5-6). Stiger en över RADHAs uttag till mer än ett par procent av

funktionsspänning, när strömmen närmar sig ärkström, t,på någon av följande orsaker:

spänning-RADHAs

'der detta

Olika varvomsättning i strömtransformatore tna. Alla st~ömtrans-formatorer ska ha samma varvomsättning. I

Al1tf~r olika magnetiseringskarakteristik för tle två trans[ormator-erna 1 samma fas. I I

RADHA ej installerat i den elektriska mittpun~ten.

UG~3-601115

A:~~rd: Byt ut de oJämplig~. st~ömtr.anslorm~torernl om det ärmOjlIgt eller kontakta ASEA for vIdare mfo}matIon. T

När provet är avslutat stanna generatorn I och ta bor~ trefaskort-slutningen på primärsidan (utanför RADHA~ skyddsomr~de)

Övriga'o :eläskydd bör så l~ngt som mÖjli~t ~.a prova1 och vara idrift. Aven RADHAs stromtransformator bor ha g nomgått en

polaritets- och omsättningskontroll.

Sätt in provhandtaget i provdonet. Om ~man ej Vit koppla in generatorn utan differentialskydd, ändra förbindning rna så att

RADHA vid funktion, endast löser generat rbrytaren ( ör att und-vika onödigt stopp av turbin).

OBS! Åtgärder måste ha gjorts så att amp~ emetrarna Ikan kopplas

in och ur utan att strömkretsen öppnas. Strö men ska vtra lika stor

i alla faser.

Drag ut provhandtaget till spärrläge (RAD~ A inkoPPla~men utlös-ningskretsen blockerad). Mät spänningen me lan provdonfts uttag 3-6, 4-6 och 5-6.

IÖka strömmen (aktiv eller reaktiv last) så ycket somåtminstone 50 % av märkströmmen och k ntrollera sIigen. Om spänningarna är låga (lägre än ett ar procentfunktionsvärde) drag ut provhandtaget. Om s änningarnaett par procent av RADHAs funktionsvärd kan det [RADHA inte är installerad i den elektrisk mittpunkteströmtransformatorerna har olika varvomsät ni ng. I

möjligt till)änningarna

iV RADHAsar högre änlero

på attn eller att

Utlösningsprov Kontrollera på ett av följande sätt alla ~tlösnings- ;h indiker- ingsfunktioner genom att låta RADHA slå til .

Kortslut en strömtransformator på sekundä sidan och f ånskilj denkortslutna strömtransformatorn från RAD A medan askinen ärbelastad.

Anslut reläprovningsapparaten med en amt eremeter ~ serie vid plintarna för en fas och nollan. Plintarna år ej öppn eftersom

strömtransformatorerna ska erhålla magnetis ringsström.

Mata den ström som erfordras för RADHAs tjlls1ag.OBS! Mata strömmen via en isolertransformaior.

Upprepa provet i de återstående faserna.

Gör en kortslutning inom skyddsområdet. Sti rta generatJrn och ökamagnetiseringen tills RADHA slår till. I

Med låg lastström på generatorn kontrollert strömmen t plintarna l

t o m 4 och 5 t o m 8, se tig. 8.

UGO3-~O 1116

RADHA som differentialskydd för stora motorer och autotransformatorer

Omsättnings- och polaritetskontroll av strö transforma rerna ut-förs i princip på motsvarande sätt som för eneratorer ed auto-matikreglering. Om spänningen över differen ialkretsen Or försum-bar vid tomgång av motorn tas provhandta et ur och pänningenöver differentialkretsen kontrolleras när moto n drar star tröm.

RADHA som samlingsskeneskydd

Omsättnings- ochpolaritetskontroJJ

Kontrollera att de i samlingsskeneskyddet in ående strö kretsarnaoch strömtransformatorerna är rätt koppla e. KontroI en utförsgenom att från en provningsapparat i en fas injicera en hög strömgenom primärkretsen på en eller flera strö transforma orgruppersamtidigt och därvid kontrollera att sekund" rströmmen h diffe-rentialströmmen i samlingsskeneskyddet upp räder med förväntadstorlek, se under primärprov.

~)I vissa fall kan det vara nödvändigt att ttföra kont~llen med befintlig last i anläggningen med stationen spnningssatt xempelvis

när ett nytt samlingsskeneskydd appliceras i en anläg ning, somredan är driftsatt och det är omöjligt att ta s miingssken n ur drift. )Normalt skall dock kontrollen utföras med prO~ningSappartt före detatt samlingsskena eller del därav tas idrift därjför att:

En viss.~isk är alltid förknipp.ad med att spän~i~~ssätta e~.sa~lings-skena forsta gången och samlmgsskeneskyddetjbor då vara Il drIft.

Felsökning och justering underlättas vid evbntuellt fel l om sam-

lingsskenan är spänningslös. ,I,

Person faran är betydligt lägre om proveni utförs mei hjälp av

provningsapparat än om man skall laborera ed strömkr tsar till i

drift varande strömtransformatorer.

Ofta är det besvärligt och tidsödande att i föra alla d primäralastomkopplingar, under drift, som behövs fö att fullstän i t prova

alla kretsarna i skyddet med befintlig last. !"C,

)

Primärprov Primärprovet utförs på olika sätt i olika ~nläggninga~ Här ges exempel på provning av RADHA som sa lingsskenes ydd i en

station med dubbla samlingsskenor med koppli gsbrytare ( Og. 10).

Strömmen injiceras mellan en fas i taget oc jord. Anvä d inte enandra fas som åter ledare. Ett fack väljs so referensfa k (linje 2)varefter de andra fackens strömtransformato er jämförs ot detta,ett eller flera fack i taget. Innan primärinje tionen påbö jas måsteRADHA's differentialkrets kortslutas tempor Ort över utt g 3B-4B-5B-6B på provdonet R TXP 18.

Blockera alla andra skydd (t ex jordfeJsskydd~ distanSSky1 d) som äranslutna till de strömtransformatorgrupper sorft provas.

Kontrollera att andra skydd inte blir överbel~stade när st t r primär-

ström injiceras (gäller framförallt jordfelsskY9d).

Strömkretsarna för ev andra skydd i kretsen l <t ex jordfeJsdifferen-

tia! skydd och transformatordifferentia!skydd) måste korts~utas.

UGO~-601117

Differentialströmmen i alla tre faserna f~r samtligaI zoner skall

uppmätas och protokollföras för varje enfasi~jektion.

Unde~ utförande av .lasto~ko.~pling skall dif~erentialstr~marna församtlIga zoner kontInuerlIgt over vakas. l -lO"

En kontroll av differentjalströmmarna j dk olika zonbrna utförsalltid efter det att stat jonen tagits j drift. I r

-(Transf. 1

-{-{

-(

-ro- r-

A

B

~(1) Ko

br

t

-{-{

-()-{)

"':'"Linje 2Linje 1

Fig. 10 Primärprovning med högströmsaggr gat av R DHA somsamlingsskeneskydd. Vid inre fel (l) ä normalt di ferential-strömmen:i zon B lika med nolli zon A och checkzon lika med voten mell n primär-strömmen och strömtransformatorom ättningen.

i yttre fel (2) är normala differentia strömmen:i zon B lika med nolli zon A och checkzon mycket min re än kvo n mellanprimärströmmen och strömtransform toromsättni gen, dockej noll

UGO3~Oll18

RADHA som checkzon Samlingsskeneskydd av högimpedanstyp är s m regel fö sedda meden sk övervakningsfunktion. Funktionen best r av ett ADHA an-slutet till separata strömtransformatorkärno på alla an utna bryt-are utom samlingsskenebrytaren. Utlösnings ontakten s riekopplasmed utlösningskontakterna från differenti lskydden f.r zonernaenligt figur l t. Övervakningsfunktionen utgör därvid en e tra säker-het mot felutlösning från t ex felfungerande zonskydd pga öppenströmtransformatorkrets. Provning av RADH som chec zon utför-es på samma sätt som för zonskydden och lä pligen samt. igt.

(+)

Fig. 11 RADHA som checkzon

SAMMANFATTNING

Funktionsspänningen får maximalt avvika ! l~% från Valt värde. Kontrollera att funktionsspänningen inte öve skrider 50 av mätt-

ningsspänningen för någon av strömtransform torerna.

Sekundärt iunktionsvärde

Primärt funktionsvärde(känslighet)

d

bör den{vid l Aransforma-

För RADHA använt som generator- elJe motorskydprimära funktionsströmmen maximalt upp å till 5 %sek.ström) respektive 3 % (vid 5 A sek.strö ) av strömttorernas primära märkström.Används RADHA som samlingsskeneskydd lir den prirtionsströmmen avhängig det antal strömtran formatorerslutna och kan ofta uppgå till 10-20 % av s römtransforlprimära märkström. I

nära

funk-som är an-T1atorernas

Stabilitetsberäkning,yttre fel

Beräknad maximalt tillåten primär felström kall vara storre än denstörsta felström som kan uppstå vid ett yttr fel. För er generatoreller synkronmotor kommer maximala fels römmen (s]rmmetriskteffektivvärde) att bestämmas av maskinens ubtransiemci reaktans.Är skyddat objekt en samlingsskena kommer maximala fE~lströmmenatt bestämmas av nätets kortslutningseffekt. denna punkt-

)

Stabilitetsprov Vid de mätningar som utförs när generatorn (motorn) är infasad tillnätet och belastad med minst 50 % av märk la t skall över reläenhet-erna uppmätta differentialspänningar maxi alt uppgå ill 3 % avinställt funktionsvärde. Uppmätes en diffe entialspännOng som ärnågot högre än några procent beror det annolikt p någon avföljande orsaker:

)

Olika varvomsättning i strömtransformatore na. Det mås e vara likamånga varv på båda strömtransformatorerna o varje fas.

Alltför olika magnetiseringskarakteristik f or de två ransforma-torerna i samma fas.Strömkretsarna är av misstag jordade i mer ä en punkt.

Vi rekommenderar följande årliga prov:UNDERHåLLSPROV

Kontroll av RADHAs funktionsvärdeUtlösningsprov

UGO~-601119

1)

2>[

')

Fig. 12 Kretsschema 7417 013-AC

-~SE HIa1-IIf'EDOCEIFFERENTIAL RELAY FOR

-<101 rloOOV-FAS tQ;IIf'EOANSI FFERENT I ALSKYOO Fal

s-<100r1o1OV

I) TRIPPIt6 ETC.TU5H1t6 H.K.

2> ALMIt ETC.

SI~L H.K.

) RESIST(R UNIT ~ARA1ELY

~EO

KDTS1~f(J5EIH:TEN MOOERAOSEPAR~T

..) REIIJVE CONPE(T I ~ AT

OPfRATIt6 va.TAI% >13DVOVERKD~It6 TAS 9(IIT VID

FUN<Tli)I5SPANNIt6 >131V

Fig. 13 Uttagsschema 7417 013-ACA

20

~1) [

v[ ~

..-I-.

Fig. 14 Kretsschema 7417 013-CA

)

Fig. 15 Uttagsschema 7417 O13-CAA

UGO~-601121

~

, ~~;~1 : t ,~ I.11-'" 21I

B!)-"'ASE HII; -IHProAN(! ~'FFER!":'AL

AElArFiJI ',~'9V) FAS DIFFE ENT'AlSKr!XI AV HDI;"'[!J&NS.TrPFDR U. ~'9V

) --I_. .1~li111119 1125")11

'01

ulzL ir"'!.UI' J!!L-. Al, 18

_..:..~-

LIr-'

~

,~

iiiu,z~

U"~-~-

~.-...

I

II

r

I

r-<fI II II I: II ~',I I I

"i I II '-r"'I II I

: I

L-<pI

ijf~~~~::~L--!..!--1-N

'ITRlPPING'f C UTLOSNING ""

II ALAA" ETSIGNAL, "

31 COHNfCTE' T0181U1IIAT JfLIVERYVIO LEVER NS A.SLUTEN TILlI8'UlII

J25

~I

1-~

1 1S~ f~ ' 1/.. 'I,' a ~ ;~;:

-c c cL --.LL11I II I ...+ -

~i-~*~

Fig. 16 Kretsschema 7417 015-AA

I--

!)

2) I

Fig. 17 Uttagsschema 7417 015-AAA

UGO~-601122

Bj-AtASf HIGH-l1PfOANCf OIFFfAINflAlAClAV ~ u. a 19Vj-FAS OIFFfAf flAlSKYOO AV HOGI"fOANS-Tv' FOA u.. 19Y

) j"»I 101 l1j ).. IlS Ijl

-~

.5

..1,I II I

I Lr' »t AfP 11 I I 10J,119,IZSATLA1

I I 111, I'~ 111 A TCA 1I I !O7,!19,IZSAIDI

L-<t»)1 R Sf I

I

:)

)

Fig. 18 Kretsschema 7417 015-CA

))

1) TRIPPI~ ETC.un.II5N I N6 ttI.

2) AlAR" ETC.SI~ttI.

Fig. 19 Uttagsschema 7417 015-CAA

UGO3-60~123

II TRIPPING ETCJUTtOSNING. "" ZI AtAR". ETC

SIGNAt. ""JI CONNECTEO Ta 181 Z'AT JEUI/ERy

via lfl/ERANS ..S UTE.. TILt 181"'ZI

)

Fig.20 Kretsschema 7417 015-DA

., 1i.A"" "Il.SIGNAL HH.

Fig.21 Uttagsschema 7417 015-DAA

1) TRIPPING ETC.

UTlt!~IN6 HH.

UGO3-60 1124

Bj-PHASE HIGH-IMPEDANCE O'F'EAENTIALAELAY f(JI U..1011SVj-FAS DIFFEAENTIALSKYOO AV HOGI"EDAHS.TYP FÖA U.. VI IS V

~Cm 101 1"j Im c zs 1131 1131 1

j;;jj

~

101 RfXP101. 119.IJ1 RXfLA II1J. J13. IlS RXfCA InSIJ1.n1 RXTCAI301. J19. nI RX 10 IJ~J RXSF

11 fRIPPING. EfCUTLÖSNING. HH

21 .ALARH. ETCSIGNAL. HH

JI CONNECfEO TO 1

VID LEVERANS j

rIIIIII

181U12 'AT JEU"ERYI.SLUTE" TILL 18!Us21

3-PHA~ HIIit~Y FOR U.3-FA5 ~GIIf'

FIR U. =10/1!

-1tf'EDANCE

D IFFEREHT IAL=10/1 SV

EDANS DIFFERENTIAL9<YOO

)1) 1RIPPI~ ETC

UMSNING 11.1

2) ALARH ETC.

SI~AL 11.11.

~ Uttagsschema 7417 015-FAA

ABB Relays AB, S- 721 71 Västerås, SwedenTel. +4621 321300, Telefax +46 21 146918Telex 407 20 abbva s