DBNProteccin Digital Diferencial de BarrasProteccin, Control, Medida y Comunicaciones

Ref. FDBN107A

Unidades de posicin de lnea

Los mdulos DBP estn formados por:

Una tarjeta con un microprocesador de16 bits que se encarga de tomar de forma sincronizada las muestras de intensidad de cada fase con una frecuencia de 2'4 kHz a 50Hz (2'88 kHz a 60Hz), capturar el estado

de las entradas digitales correspondientes al interruptor, seccionadores etc. y activar las salidasque corresponden a la posicin. Toda esta informacin es transferida en tiempo real a la unidad central DBC.

Tarjeta con entradas analgicas, entradas y salidas digitales y salidas de disparo.

DBN es un Sistema Distribuido paraProteccin Digital Diferencial deBarras en subestaciones de media yalta tensin desde 30 hasta 500 kV.Este amplio rango de utilizacin lohacen particularmente atractivo parasubestaciones de distribucin (en lascuales las soluciones actualesdisponibles resultan prohibitivas desdeel punto de vista del coste de laproteccin), ya que, gracias a laconfiguracin distribuida, el ahorro enmateriales de cableado y en mano deobra es muy considerable. Laextraordinaria flexibilidad queproporciona el sistema DBN aseguraque futuras ampliaciones omodificaciones en la instalacin puedanverse recogidas de forma inmediata.

El sistema DBN est formado por unaUnidad Central (DBC) y tantasUnidades de Posicin (DBP) comosean necesarias para abarcar las barrasa proteger. El DBN es capaz deproteger cualquier esquema de barras(barra simple, doble barra, barra contransferencia, barra partida, etc.) conhasta 4 barras y 28 posiciones de lnea.Tiene, adems, capacidad de incorporarhasta 4 Unidades de Posicin demedida de tensin de barras, comounidad de supervisin adicional.

Unidad CentralEl mdulo DBC est formado por:

Una tarjeta con: Dos procesadores digitales de seal

DSP trabajando en paralelo encargados de las unidades diferenciales.

Un microprocesador de 16 bits encargado de la lgica de la proteccin.

Un microprocesador de comunicaciones que enlaza con los equipos de nivel superior.

Puertos de comunicaciones remotas Tarjetas de entradas y salidas digitales

y salidas de disparo. Tarjetas de comunicacin con las

unidades de posicin DBP.

Descripcin

La captacin de los valores deintensidad de cada fase es realizada porlas Unidades de Posicin de lnea(DBP) con una frecuencia de muestreode hasta 201600 muestras por segundoen 50Hz. Una vez realizado su envo,mediante fibra ptica, a la UnidadCentral (DBC), sta realiza en cadamuestreo el clculo de las intensidadesdiferenciales monofsicas y de frenadopara cada barra. Esto supone trabajarcon hasta 12 magnitudes diferenciales(3 fases x 4 barras).

Estas magnitudes diferenciales y defrenado pasan a las unidadesdiferenciales principales y desupervisin (de mayor sensibilidad)contenidas en la Unidad Central DBC,decidindose la actuacin o no de laproteccin. El disparo de la unidaddiferencial se produce cuando:

Id > Idlim con Idlim = k If + S (1 - k)

Ante una situacin de falta, la orden dedisparo se transmite a cada DBP y sesupervisa en la misma posicin porunidades de sobreintensidad, evitandoel disparo de aquellas posiciones por lasque no circula una intensidadimportante.

FuncionamientoLa unidad diferencial principal cuenta,adems, con otros algoritmos que lepermiten alcanzar el mximo grado defiabilidad:

deteccin de saturacin de los TI's para obtener una alta estabilidad.

discriminacin de faltas externas de faltas internas.

deteccin de inicio y fin de falta.

El sistema DBN dispone demecanismos para evitar que laactuacin se vea afectada por lasaturacin de alguno de los T.I.,bloqueando las unidades diferencialesprincipales en el caso en que se detecteque la falta es exterior a la zona aproteger.

Como opcin, se pueden incluirunidades de medida de tensin enbarras, introduciendo un factorradicalmente distinto al resto a la horade determinar la presencia de falta en labarra.

El sistema DBN dispone adems deotras unidades adicionales quecomplementan el importante trabajo deesta proteccin:

Unidad Diferencial de SupervisinMs sensible que la diferencial principal y que engloba a todas las secciones de barras colectoras.

Unidad de Alarma DiferencialDetecta cantidades diferenciales que no llegan a activar la principal, pero que pueden indicar algn tipo de anomala.

Unidad de Bloqueo de CierreEvita el cierre de los interruptores tras un disparo.

Funciones adicionales Supervisin de sobreintensidad en

cada Unidad de Posicin DBP. Evita el disparo de las Unidades de Posicinde lnea cuando las intensidades son bajas.

Supervisin de subtensin(opcional) para cada barra. Evita disparo de barras mientras sus tensiones no sean inferiores a las ajustadas.

Unidades de Fallo de Interruptormonofsico y trifsico en cada Unidad de Posicin de Lnea DBP.

Registro Oscilogrfico

El disparo diferencial est supervisadopor otra unidad diferencial ms sensibleque engloba a todas las secciones debarras colectoras.

El disparo se complementa conunidades de alarma diferencial quemiden la intensidad diferencial en todoinstante y vigilan que sta no sea mayorque un umbral predeterminado duranteun tiempo dado.

Otras caractersticas Ajuste de los T.I. va software para permitir

el uso de los ya existentes en la instalacin Sistema de Comunicaciones totalmente

transparente para el usuario pudiendo controlar toda la subestacin desde cualquier Unidad (Central o de Posicin).

3 tablas de ajuste en cada unidad Registro de los 100 ltimos sucesos con

una resolucin de 1 ms Sincronizacin horaria de todo el sistema Autodiagnstico del Hardware, Software y

Comunicaciones Medida de las intensidades de Frenado,

Diferencial y de Lnea Medida de las tensiones de barra

(opcional)

Unidad Central (DBC) 7 entradas digitales (ampliables a 14) 7 salidas digitales (ampliables a 14) 13 LEDs de sealizacin 2 contactos dobles de disparo Expansin de entradas y salidas digitales

(opcional)

Unidad de Posicin (DBP) 8 entradas digitales en cada Unidad de

Posicin (ampliables a 16) 8 salidas digitales en cada Unidad de

Posicin (ampliables a 16) 5 LEDs de sealizacin en cada Unidad de

Posicin 1 contacto doble de disparo y 1 contacto

doble de bloqueo de cierre en cada Unidad de Posicin

Expansin de entradas y salidas digitales (opcional)

Ejemplo de aplicacin del sistema distribuido DBN

En ambos modos, el programa cubre las necesidades del

usuario en lo relativo a programacin,ajustes, maniobras, registros, medidas einformes. La informacin completa delsistema es, a su vez, accesible desdecualquiera de las unidades que locomponen, ya sea DBC o DBP.

El programa est protegido contrausuarios no autorizados mediantecdigos de acceso. Est estructuradoen submens que contienen uno ovarios cuadros de dilogo, de sencillo eintuitivo manejo, que solicitan al usuariola introduccin de datos o la seleccinde valores.

es un software de fcilmanejo que corre bajo entornoWINDOWSTM.

El programa de comunicaciones permite el dilogo con los

equipos tanto en modo local como enmodo remoto:

En modo local, a travs de un PCconectado a la puerta frontal tanto de laUnidad Central (DBC) como de lasUnidades de Posicin (DBP).

En modo remoto, a travs de lapuerta trasera de la Unidad Central(DBC).

Comunicaciones

Modularidad

La comunicacin hombre-mquinapuede realizarse de dos modosdiferentes:

Localmente, mediante:

1. Tecla de informacin (Unidad Central DBC).

Pulsando la tecla INF se muestra lainformacin en el display en forma desecuencia circular, de forma que sepuede acceder a visualizar y realizar lasmaniobras siguientes:

Medidas de intensidades diferenciales por fase y barra

Medidas de intensidades de frenado por fase y barra

Medidas de tensiones de barra (opcional)

Reposicin de la indicacin del ltimodisparo

Reposicin de Leds

2. Teclado completo (Unidad Central DBC).

Mediante este teclado, de 20 teclas, ycon la ayuda de un cdigo de seguridadse accede a los distintos mens para laedicin de ajustes, como son, porejemplo:

Configuracin:- clave de acceso- permiso de maniobras- configuracin de entradas y salidas- comunicaciones- fecha y hora

Ajustes:- unidad central- unidades de posicin de lnea- unidades de tensin de barras

Tambin se pueden visualizar, en estecaso sin necesidad de cdigo deacceso, los datos recogidos en el mende informacin (ajustes, configuracin,medidas, registros y actuaciones)

3. Mediante PC. Conectndosemediante un PC a la puerta decomunicaciones local, situada en elfrente de los mdulos que conforman elsistema DBN.

Los equipos que componen el sistemaDBN se montan de la siguiente forma:

Unidad Central (DBC) en cajas de 1 rack de 19 y 4 alturas normalizadas.

Unidades de Posicin (DBP) en cajas de 1 rack de 19 y 2 alturas normalizadas.

Las regletas de conexin se sitan en laparte posterior de la caja. Las bornascorrespondientes a las entradas de

* WINDOWS TM es una marca de Microsoft Corporation en los Estados Unidos de Amrica y otros pases

Pantallas del programa de comunicaciones para PC

Interfaz hombre-mquina

intensidad / tensin (Unidad de PosicinDBP) admiten cables de 2,5 mm2(mxima 4 mm2); el resto de los circuitosde 2,5 mm2.

Las unidades que conforman el sistemaDBN pueden suministrarse de formaseparada, para su posterior montaje deforma distribuida a lo largo de lasubestacin, o pueden sersuministradas en el interior de unbastidor totalmente cableado y listo parala conexin de las magnitudes decampo.

Rangos de ajuste

Rel en servicio SI / NOHabilitacin de la barra # SI / NOTensin compuesta nominal (*) 100,00 - 130,00 V

Ajustes generales de la Unidad Central

Relaciones de transformacinRelacin del transformador de intensidad #pl 1 - 3.000Relacin del transformador de tensin #pt 1 - 4.000

Intensidades de saturacinIntensidad de saturacin #pl 100 - 30.000

Ajustes de los Transformadores

Unidades diferencialesHabilitacin de la unidad # SI / NOSensibilidad # 0,5 - 10,0 Iref InPendiente de frenado 40 - 90 %

Unidad de alarma diferencialHabilitacin de la unidad SI / NOSensibilidad 0,1 - 1,00 IrefTemporizacin 1,0 - 20 s

Unidad diferencial de supervisinSensibilidad 0,5 - 10,0 Iref InPendiente de frenado 40 - 90 %Temporizacin 1,0 - 20 s

Ajustes de proteccin de la Unidad Central

Unidades de sobreintensidad (posicin de lnea)Habilitacin de la unidad # SI / NOSensibilidad # 0,1 - 100,0 A

Unidades de fallo interruptorHabilitacin de la unidad #pl SI / NOReposicin monofsica #pl 0,1 - 12 AReposicin trifsica #pl 0,1 - 12 ATemporizacin monofsica #pl 0,00 - 2,00 sTemporizacin trifsica #pl 0,00 - 2,00 sTemporizacin trifsica sin carga #pl 0,00 - 2,00 s

Unidades de supervisin por subtensin (posicin de tensin de barras)Habilitacin de la unidad #pt SI / NOSensibilidad #pt 20 - 220 V

Ajustes de proteccin de las Unidades de Posicin

Habilitacin de la lnea # SI / NOBarra 0 - 4

Ajustes generales de las Unidades de Posicin

# = nmero de barra#pl = 1 a 28 (unidades de posicin de lnea)#pt = 29 a 32 (unidades de posicin de tensin de barras)(*) La tensin compuesta nominal slo estar disponible en el caso de que existan posiciones de tensin.

Proteccin diferencial de barras DBNmontada en bastidor.

Habilitacin permiso de bloqueo de cierrePor diferencial SI / NOPor entrada digital SI / NOPor fallo interruptor SI / NO

Enlace de barras #0 (no enlace)1 (con 1 trafo de medida)2 (con 2 trafos de medida)

Posicin de enlace # 1 - 28Barra de polaridad directa

del enlace # 0 - 4 (*)Barra de polaridad inversa

del enlace # 0 - 4 (*)

Ajustes de lgica (Un. Central)

(*) 0 = enlace conectado a la barra indicada por el estado de los seccionadores.1, 2, 3 y 4 = enlace conectado a la barra #

Temporizacin mvto. seccionadores #pl1,00 - 60,00 s

Ajustes de lgica (Un. Posicin)

DimensionesCaractersticas

24-48 Vcc ( 20 %)110-125 Vcc ( 20 %)220-250 Vcc ( 20 %)

Consumo en reposo: 7 W

Tensin de la Alimentacin Auxiliar

Valor nominal Un=110 / 3 V a 50 HzCapacidad trmica

En permanencia (fases) 2 x UnDurante 10 segundos 3,6 x Un

Carga de los circuitos Un = 110 V < 0,5 VAde tensin

Entradas de Tensin

Valor nominal In = 1A (fases/neutro)In = 5A (fases/neutro)

Capacidad trmica 4 In En permanencia50 In Durante 3 s100 In Durante 1 s

Lmite dinmico 240 InCarga de los circuitos In = 5A < 0,2 VA

de intensidad In = 1A < 0,05 VA

Entradas de Intensidad

Rango tensin entrada 24-48 Vcc 20%24-125 Vcc20%48-250 Vcc 20%

Consumo < 5 mA

* con carga resistiva

I (c.c) lmite mxima (*) 5 A en 30 sI (c.c) en servicio continuo (*) 3 A Capacidad de conexin 2000 WCapacidad de corte (*) 75W (48 Vcc)

40W (110 Vcc)1000 VA

Capacidad de corte (L/R=0,04 s.) 20 W a 125 VccTensin de conexin 250 Vcc

Salidas Auxiliares

Entradas Digitales

Rango de 0,1-20 In 5 % (intensidades)Rango de 0,1-1,2 Un 5 % (tensiones)

Exactitud en la Medida

I (c.c) lmite mxima (*) 30 A en 1 sI (c.c) en servicio continuo (*) 8 A Capacidad de conexin 2500 WCapacidad de corte (*) 150W (48 Vcc)

55W (110 Vcc)1250 VA

Capacidad de corte (L/R=0,04 s.) 60 W a 125 VccTensin de conexin 250 Vcc

Salidas de Disparo

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Asistencia enEE.UU y Canad

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Asistencia enBrasil yLatinoamrica

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Asistencia enEspaa y Europa

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Caja tipo F Taladros 8 mm. Medidas en mm.

Caja tipo N Taladros 8 mm. Medidas en mm.

* con carga resistiva

Reserva

Normas y Ensayos TipoSeleccin del Modelo

Hasta 14 posiciones de lnea AHasta 14 pos. de lnea + 4 pos. tensin barras BHasta 28 posiciones de lnea CHasta 28 pos. de lnea + 4 pos. tensin barras D

Nmero de Posiciones

Frecuencia / Idioma

RS232 + RS232 1RS232 + F.O.P. de 1 mm. 2RS232 + F.O.C. (con SMA) 3RS232 + F.O.C. (con. ST) 4RS232 + RS485 5

Comunicaciones

2 U x 1 rack de 19 FTipo de Caja

Los modelos DBN cumplen la normativa de compatibilidad electromagntica89/336/CEE

Aislamiento CEI-255-5Entre circuitos y masa 2 kV a 50 Hz durante 1 minEntre circuitos independientes 2 kV a 50 Hz durante 1 min

Impulso de tensin CEI-255-5 (UNE 21-136-83/5)5 kV; 1,2/50 s; 0,5 J

Ondas de choque CEI-1000-4-5 Clase IV4 kV

Perturbaciones de 1 MHzCEI-255-22-1 Clase III (UNE 21-136-92/22-1)Modo comn 2,5 kVModo diferencial 1,0 kV

Perturbaciones de Transitorios RpidosCEI-255-22-4 Clase IV (UNE 21-136-92/22-4) (CEI 1000-4-4)

4 kV 10%Inmunidad a Campos Radiados CEI 1000-4-3Modulada en amplitud (EN 50140) 10 V/mModulada por pulsos (EN 50204) 10 V/m

Inmunidad a Seales Conducidas EN 50141Modulada en amplitud 10 V

Descargas ElectrostticasCEI-255-22-2 Clase IV (UNE 21-136-92/22-2) (CEI 1000-4-2)

15 kV 10%

Emisiones Electromagnticas Radiadas y ConducidasEN 55011 (CEI 1000-4-6)

Temperatura CEI-255-6Rango de funcionamiento de -10 C a +55 CRango de almacenaje de -25 C a +70 CHumedad 95% (sin condensacin)

Interferencias y Rizado en la AlimentacinCEI 255-11 / UNE 21-136-83 (11)

< 20%

Vibraciones (sinusoidal) CEI 255-21-1 Clase IChoques y Sacudidas CEI 255-21-2 Clase I

Bsico 0Con tarjeta de expansin E / S 1

Mdulo Entradas / Salidas

Tensin AIntensidad B

In = 5 A 00In = 1 A 01

Equipamiento

Unidad de Tensin 0In = 1 A EIn = 5 A N

Intensidad Nominal

Idioma

Unidad Central

50 Hz / espaol 060 Hz / ingls 250 Hz / ingls A60 Hz / castellano C60 Hz / portugus E

Espaol 0Ingls 2Portugus E

DBC- A 2 - D

Unidad de Posicin

Fuente24 - 48 Vcc

110 - 125 Vcc220 - 250 Vcc

Ent. Digitales24 - 125 Vcc24 - 125 Vcc48 - 250 Vcc

123

Tensin Auxiliar

Bsico 0Con tarjeta de expansin E / S 1

Mdulo Entradas / Salidas

DBP- 1 - 0 D

Fuente24 - 48 Vcc

110 - 125 Vcc220 - 250 Vcc

Ent. Digitales24 - 125 Vcc24 - 125 Vcc48 - 250 Vcc

123

Tensin Auxiliar

4 U x 1 rack de 19 NTipo de Caja

Tipo de Unidad

Aplicaciones y Tecnologa, S.A.La informacin contenida en este catlogo es slo indicativa. Para una informacin ms completa consulte el manual o contacte con nuestro Departamento Comercial

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Diagrama de conexiones

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2002

Parque Tecnolgico, 210 - 48170 - Zamudio, Bizkaia - Apartado, 757 - 48080 Bilbao Tel.: +34 - 94 452 20 03 - Fax: +34 - 94 452 2 140 e-mail: comercial.bilbao@ziv.es

Oficina Comercial: Avda. Va Dos Castillas, 23 Chalet 16 - 28224 Pozuelo de Alarcn - MadridTel.:+34 - 91 352 70 56 - Fax: +34 - 91-352 6304 e-mail: comercial.madrid@ziv.es

www.ziv.es

Unidad Central - DBC Unidad de Posicin - DBP (intensidad)