nuclear power corporation of india limited … · (a government of india enterprise) madras atomic...

25
NUCLEAR POWER CORPORATION OF INDIA LIMITED (A Government of India Enterprise) MADRAS ATOMIC POWER STATION KALPAKKAM TENDER SPECIFICATION FOR MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION 14 July 2015

Upload: nguyenkien

Post on 19-Apr-2018

217 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

NUCLEAR POWER CORPORATION OF INDIA LIMITED (A Government of India Enterprise)

MADRAS ATOMIC POWER STATION KALPAKKAM

TENDER SPECIFICATION FOR

MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION

14 July 2015

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 1 of 24 

 

CONTENTS

S.No. Description Page Nos.

Generator Protection Relay Micom Series P343 Relay Specification

2 to 9

Transformer protection relay MICOM series P643 relay specification 10 to 14

Feeder management relay, MICOM series p142 relay specification 15 to 20

4.0 Documentation 20 5.0 Type test certificates 21 6.0 Electromagnetic Compatibility 22

7.0 Routine test in the presence of inspection engineer from site

24

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 2 of 24 

 

GENERATOR PROTECTION RELAY MICOM SERIES P343 RELAY SPECIFICATION 

1.0 P343: Generator protection relay: 

Supply, installation and commissioning of the M/s ALSTOM make, Micom series, P343, Generator protection relay with nomenclature “P343916X6M0380M” including the P391 (Rotor injection unit). 

Detail description as follows: 

S.no  Description    Parameter specification  Code 

1  Vx Aux Rating  :  110‐250V DC  9 

2  In/Vn Rating  :  In=1A/5A, Vn=100/120V  1 

3  Hard ware options  :  Ethernet 100Mbps  6 

4 Product specific  :  Size 80TEcase, 

16optos+16relays+8relaysHB+RTD+CLIO X 

5  Protocol options  :  IEC 61850+courier via rear EIA (RS) 485 port  6 

6 Mounting  :  Flush panel mounting with harsh environmental 

coating M 

7  Language options  :  Multilingual English, French, German, Spanish   0 

8  Soft ware  :  Latest version  38 

9  Setting files  :  Default  0 

10 Design suffix  :  Extended phase 2 CPU with 10 function keys and 

tri‐color LEDs M 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 3 of 24 

 1.1 Protection functions required in P343: 

Protection functions: 

87 

Two types of differential protections:  

(1) Generator differential protection and (2) generator – transformer protection. 

 

1. Phase  segregated generator differential protection  shall be provided  for high  speed  discriminative  protection  for  all  fault  types.  The  differential protection can be selected as biased or high impedance or interturn. 

2. Phase‐segregated  generator‐transformer  biased  differential  protection shall  be  provided  for  high‐speed  discriminative  protection  for  all  fault types. The differential protection  includes ratio and vector compensation and 2nd/5th harmonic blocking for magnetizing inrush conditions. 

64 

Restricted  earth  fault  shall  be  configurable  as  high  impedance  or  a  biased  low impedance element. This can be used to provide high speed earth fault protection and  is mainly  applicable  to  small machines where  differential  protection  is  not possible or  for  transformer  applications. The CT  input  shall be  selectable  as  IA‐1/IB‐1/IC‐1 or IA‐2/IB‐2/IC‐2 via a setting. 

32R,32L, 32O 

Two definite time stages of power protection should be provided and each stage can be dependently configured to operate as reverse power (RP), overpower (OP) or  low forward power  (LFP) protection. The direction of the power measured by the  protection  can  be  reversed  by  selecting  the  operating  mode, generating/motoring. The power protection can be used to provide simple back‐up overload protection (OP), protection against motoring (RP, generating mode), CB  interlocking  to  prevent  over  speeding  during  machine  shutdown  (LFP, generating mode) and  loss of  load protection  (LFP, motoring mode). The  relays provide a standard 3 phase power protection element which can be used with a dedicated metering class CT using the sensitive current input. 

40 A  two stage offset mho definite  impedance element shall be provided  to detect failure of the machine excitation. A power factor alarm element is also available to offer more sensitive protection. 

46T Negative  phase  sequence  thermal  overload  protection  shall  be  provided  to protect  against  unbalanced  loading  which  can  cause  overheating  in  the  rotor. Both alarm and trip stages should be provided. 

51V,21  A  Voltage dependent over current (controlled or restrained) or under impedance 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 4 of 24 

 protection  shall be provided  for back‐up protection of phase  faults. The voltage dependent over current protection may be set as controlled or restrained with an Inverse Definite Minimum Time (IGMT) or Definite Time (DT). There are 2 stages of under impedance protection which may be set as definite time only. 

50/51/67 

Four over current protection stages should be provided which can be selected to be either non‐directional, directional forward or directional reverse. Stages 1 and 2 may be set Inverse Definite Minimum Time (IDMT) or Definite Time (DT); stages 3 and 4 may be set DT only. The CT input should be selectable as IA‐1/IB‐1/IC‐1 or IA‐2/IB‐2/IC‐2 via a setting.  

46OC 

Four  definite  time  stages  of  negative  phase  sequence  over  current  protection should be provided  for  remote back‐up protection  for both phase  to earth and phase faults. Each stage can be selected to be either non‐directional, directional forward or directional reverse. The CT input should be selectable as IA‐1/IB‐1/IC‐1 or IA‐2/IB‐2/IC‐2 via a setting. 

49G Generator thermal overload protection based on  I1 and  I2  is provided to protect the  stator/rotor  against  overloading  due  to  balanced  and  unbalanced  currents. Both alarm and trip stages are provided.  

49T Transformer  thermal  overload  protection  shall  be  provided  based  on  IEEE  Std C57.91‐1995.  The  thermal  trip  can  be  based  on  either  hot  spot  or  top  oil temperature, each with three time‐delayed stages available. 

50N/51N Two stages of non‐directional earth fault protection should be provided for stator earth fault protection. Stage 1 may be set Inverse Definite Minimum Time (IDMT) or Definite Time (DT); stage 2 may be set DT only. 

64R 

Rotor earth fault protection can be provided by a low frequency injection method. There  are  2  stages  of  definite  time  under  resistance  protection.  An  external injection, coupling and measurement unit (P391) is required with this protection. The measurement of  the  rotor  resistance  is passed  to  the P34x  via  a 4  current loop inputs on the P34x. The rotor ground fault protection is only available if the relay  includes  the  CLIO  hardware  option.  The  injection  frequency  is  selectable 0.25/0.5/1 Hz via a jumper link in the P391  

67N/67W 

One sensitive earth fault element shall be provided for discriminative earth fault protection of parallel generators. The protection can be selected to be either non‐directional,  directional  forward  or  directional  reverse.  Either  Zero  sequence  or negative sequence polarizing shall be available. 

 

The Sensitive Earth Fault element can be configured as an Icosφ, Isinφ or VIcosφ 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 5 of 24 

 (Watt metric) element for applicable to isolated and compensated networks. 

59N 

Residual over voltage protection shall be available for stator earth fault protection where there  is an  isolated or high  impedance earth. The residual voltage can be measured  from a broken delta VT,  from  the secondary winding of a distribution transformer earth at  the generator neutral, or can be calculated  from  the  three phase  to neutral  voltage measurements.  Two  independent  stages of protection are provided for each measured neutral voltage input and also for the calculated value, each stage can be selected as either  IDMT or DT. The P343 should have 2 measured and 2 calculated stages of residual over voltage protection.  

27TN/59TN 

A 3rd harmonic voltage element shall be provided to detect earth fault close to the generator star point. This element combined with the standard stator earth fault protection (59N/50N/51N) provides 100% stator earth fault protection. 

 

A definite  time 3rd harmonic under voltage element  shall be provided  if neutral voltage measurement  is available at  the neutral of  the machine. This element  is supervised  by  a  3  phase  under  voltage  element  and  optionally  by  3  phase W/VA/VAr elements. A 3rd harmonic over voltage element  is provided  if neutral voltage measurement is available from the terminals of the machine.   

24 

A  five  stage  over  fluxing  (V/Hz)  element  shall  be  provided  to  protect  the generator,  or  connect  transformer,  against  over  excitation.  The  first  stage  is  a definite time alarm, the second stage can be used to provide an inverse or definite time trip characteristics and stages3/4/5 are definite time.  

81R A  4‐stage  rate  of  change  of  frequency  element  (df/dt)  is  provided  for  loss  of Mains/Grid and load shedding applications. 

50/27 

A voltage supervised over current scheme is provided for dead machine/generator unintentional  energisation  at  standstill  (GUESS)  protection  to  detect  if  the machine circuit breaker  is closed accidentally, when  the machine  is not running. The CT input should be selectable as IA‐1/IB‐1/IC‐1 or IA‐2/IB‐2/IC‐2 via a setting. 

27 A 2 stage under voltage protection element, configurable as either phase or phase to  neutral  measuring  shall  be  provided  to  back  up  the  automatic  voltage regulator. Stage 1 may be selected as either IDMT or DT and stage 2 is DT only. 

59 A 2 stage over voltage protection element, configurable as either phase to phase or phase to neutral measuring shall be provided to back up the automatic voltage regulator. Stage 1 may be selected as either IDMT or DT and stage 2 is DT only. 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 6 of 24 

 

47 A definite time negative phase sequence over voltage protection element shall be provided  for  either  a  tripping  or  interlocking  function  upon  detection  of unbalanced supply voltages. 

81U/O A 4 stage definite time under frequency and 2 stage definite times over frequency protection  is  provided  for  load  shedding  and  back‐up  protection  of  the  speed control governor. 

81AB 

Turbine abnormal  frequency protection  shall be provided  to protect  the  turbine blade from potential damage due to prolonged under/over frequency operation of the generator.   Up  to  six  frequency bands  can be programmed, each having an integrating timer to record the time spent within the band 

RTD 10  RTDs  (PT100)  should  be  provided  to monitor  the  temperature  accurately  in windings and bearings of the machine.  Each RTD has an instantaneous alarm and definite time trip stage 

50BF A 2‐stage circuit breaker failure function shall be provided with a 3 pole initiation input from external protection 

37P/37N Phase, neutral and sensitive earth fault undercurrent elements should be available for use with for example the circuit breaker fail function 

78 

A  lens  shaped  impedance  characteristic  shall  be  used  to  detect  loss  of synchronization  (pole  slipping)  between  the  generation  and  the  power  system.  Two zones are created by a  reactance  line which  is used  to distinguish whether the  impedance  centre of  the pole  slip  is  located  in  the power  system or  in  the generator.    Separate  counters  are  used  to  count  pole  slips  in  the  2  zones.    A setting  shall  also  provided  to  determine whether  the  protection  operates  in  a generating mode, motoring mode or both 

BOL Blocked over current logic shall available on each stage of the over current, earth fault and sensitive earth fault protection.  This consists of start outputs and block inputs that can be used to implement bus bar blocking schemes for example 

VTS Voltage  transformer  supervision  shall  be  provided  (1,2,&  3  phase  fuse  failure detection) to prevent mal‐operation of voltage dependant protection elements on loss of a VT input signal 

CTS Current  transformer  supervision  shall  be  provided  to  prevent mal‐operation  of current dependent protection elements upon loss of A CT input signal 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 7 of 24 

 

CLIO 

4 analog  (or  current  loop)  inputs  should be provided  for  transducers  (vibration, tachometers etc.).   Each  input  should have a definite  time  trip and alarm  stage and each input can be set to operate for “Over” or ‘Under’ operation.  Each input can be independently selected as 0‐1/0‐10/0‐20/4‐20 mA. 

 

4  analogue  (or  current  loop)  outputs  should  be  provided  for  the  analogue measurements  in  the  relay.   Each output can be  independently  selected as 1/0‐10/0‐20/4‐20 mA 

25 

Check  synchronizing  (2  stage) with  advanced  system  split  features  and  breaker closing  compensation  time  shall  be  provided.    The  P345  includes  a  dedicated voltage input for check synchronizing.  For the P344 the VN2 input can be used for neutral voltage protection or check synchronizing.   For the P342/3 the VN1  input can be used for neutral voltage protection or check synchronizing 

 

Phase rotation – the rotation of the phases ABC or ACB for all 3 phase current and voltage channels can be selected.  Also for pumped storage applications where 2‐phases are swapped the swapping of 2 phases can be emulated independently for the 3 phase voltage and 3 phase current channels 

 

1.2 Functional Requirements: 

The P343 shall support the following relay management functions in addition to the functions shown above. 

 

• Measurement of all instantaneous & integrated values 

• Circuit breaker control, status & condition monitoring 

• Trip circuit and coil supervision 

• 4 alternative setting groups 

• Programmable function keys 

• Control inputs 

• Programmable scheme logic 

• Programmable allocation of digital inputs and outputs 

• Sequence of event recording 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 8 of 24 

 • Comprehensive disturbance recording (Waveform capture) 

• Fault recording 

• Fully customizable menu texts 

• Multi‐level password protection 

• Power‐up diagnostics and continuous self monitoring of relay 

• Commissioning test facilities 

 

1.3 Scope of supply of materials: 

 

1. M/s  ALSTOM  make  Mi‐com  series:  P343,  Generator  protection  relay  with  order nomenclature “P343316X6P0360K” shall be supplied, installed and commissioned at MAPS‐2 during Biennial shutdown by the contractor. 

2. Contractor has  to  supply  the  latest  studio  software  version  along with  the  relays  for  the analysis of fault records, settings and PSL logic editing etc. And all the data modules shall be supplied  for  updating  of  the  software  including  the  latest  relays  in  the  form  of  CD/pen drives. 

3. Supply  of  3mm  thick,  powder  coated  MS  plate  suitable  for  retrofitting  the  old electromagnetic relays cut open of panel is in the scope of contractor 

4. Stud type Elmex terminal blocks of adequate ampere rating shall be provided by contractor for wiring termination. 

5. Supply of 2.5 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC insulated, multistrand copper cable for wiring of the numerical relay is in the scope of contractor. 

6. 2.5 Sqmm,  insulated ring type copper  lugs suitable to the size of termination on the relays shall be supplied by the contractor for wiring. 

7. 4 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC  insulated, multistrand copper cable of color R, Y, B for CTs wiring from TTB to relay shall be supplied by the contractor. 

8. 3‐pole isolator of suitable rating  for PT isolation to the relay is in the scope of contractor 

9. Cable ties, ferrules, sleeves and any other consumables required for wiring shall be supplied by the contractor. 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 9 of 24 

 10. DC Auxiliary supply at MAPS is 258‐260V DC, Hence this supply has to be regulated to 220V 

DC  for  relay  Aux  supply  and  optos  through  electronic  regulator  or  resistor.  Suitable regulator/resistor has to be supplied by the contractor and same shall be wired for supply. Independent resistor / regulator are preferable for all Opto’s and Main power up circuit. 

11. Ethernet cable of 20mtr length and 16 ports D‐link hub for rear port communication shall be supplied by the contractor. 

 

1.4 Scope of service: 

 

1. All tools & tackles and manpower shall be arranged by the contractor for the entire job. 

2. Two P343  relays will be  installed and commissioned and  remaining one P343  relay will be spare for the installed relays. 

3. Noting the existing wiring and Removal of the old electromagnetic relays as per FCN drawing issued by department and cutting the panel for retrofitting new plate suitable for mounting of numerical relays is in the scope of contractor. 

4. Dummy  sheet  shall  be  provided  for  the  cut  open  of  all  the  relays which were  removed/ deleted from the panel with the introduction of numerical relays. 

5. Installing of new relay, and wiring to the relay as per the FCN drawing issued by department is in the scope of contractor. 

6. All  input and output terminals shall be brought to the  independent Terminal Block, for the external wiring. Spare input and outputs shall be identified with spare sleeves for future use.  

7. Power up of the relay, configuring and loading/editing the settings and PSL logics as per FCN issued  by  department  is  in  the  scope  of  contractor.  Calibration  of  relays  and  functional checks has to be performed by the contractor. 

8. Handing over  the  removed electromagnetic  relays  and  scrapping  the  removed wiring and house keeping is in the scope of contractor. 

9. The  rear  port  communication  of  the  relays  shall  be  established  to  the  local  computer network through Ethernet by the contractor. A hub shall be provided centrally at protection panel and  from hub Ethernet cable shall be  laid  to  the computer station. All  the mounted relays shall be connected to the hub through Ethernet. 

 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 10 of 24 

 

TRANSFORMER PROTECTION RELAY MICOM SERIES P643 RELAY SPECIFICATION 

 

 

2.0 P643: Transformer protection relay: 

 

Supply, installation and commissioning of the M/s ALSTOM make, Mi‐com series, P643, transformer protection relay with nomenclature “P643926F6M0**0**”  

Detail description as follows: 

 

S.no  Description    Parameter specification  Code 

1  Vx Aux Rating  :  110‐250V DC  9 

2  In/Vn Rating  :  In=1A/5A, Vn=100/120V (12CT/4VT)  2 

3  Hard ware options  :  Ethernet 100Mbps  6 

4 Product specific  :  Size 12 60TEcase, 16optos+20relays (Including 4 

high break) F 

5  Protocol options  :  IEC 61850+courier via rear EIA (RS) 485 port  6 

6 Mounting  :  Flush panel mounting with harsh environmental 

coating M 

7  Language options  :  Multilingual English, French, German, Spanish   0 

8  Soft ware  :  Latest version  ** 

9  Setting files  :  Default  0 

10  Design suffix  :  As per manufacturer  ** 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 11 of 24 

 2.1 Protection functions required in the relay: 

Protection functions 

87T  Transformer biased differential protection 

64  Low impedance and high impedance Restricted earth fault protection 

49  Thermal overload (3 stages) 

24  Single‐phase and three‐phase V/Hz overfulxing(4 stages) 

LoL  Loss of life 

Thru  Through fault monitoring 

50  Definite time over current protection (4 stages per winding) 

50N  Neutral/Ground Definite time over current protection (4 stages per winding) 

51  IDMT over current protection (2 stages per winding) 

51N  Neutral/ Ground IDMT over current protection (2 stages per winding) 

46  Negative phase sequence over current (4 stages per winding) 

67  Directional phase over current protection (4 stages per winding) 

67N  Directional earth fault over current protection (4 stages per winding) 

50BF  Breaker failure protection ( 2 stages per winding) 

27  Under voltage protection (2stages) 

59  Over voltage protection (2 stages) 

59N  Residual over voltage protection (2 stages) 

81U  Under frequency Protection (4 stages) 

81O  Over frequency Protection (2 stages) 

VTS  VT supervision 

CTS  Differential CT supervision 

TCS  Trip circuit supervision 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 12 of 24 

 2.2 Functional Requirements: 

The P643 shall support the following relay management functions in addition to the functions shown above. 

• Measurement of all instantaneous & integrated values 

• Trip circuit supervision 

• 4 alternative setting groups 

• Programmable function keys 

• Control inputs 

• Programmable scheme logic 

• Programmable allocation of digital inputs and outputs 

• Sequence of event recording 

• Comprehensive disturbance recording (Waveform capture) 

• Fault recording 

• Fully customizable menu texts 

• Multi‐level password protection 

• Power‐up diagnostics and continuous self monitoring of relay 

• Commissioning test facilities 

 

2.3 Scope of supply of materials: 

 

1. M/s  ALSTOM  make  Mi‐com  series:  P643,  Transformer  protection  relay  with  order nomenclature  “P643926F6M0**0**”  shall  be  supplied,  installed  and  commissioned  at MAPS‐2 during Biennial shutdown by the contractor. 

2. Contractor has  to  supply  the  latest  studio  software  version  along with  the  relays  for  the analysis of fault records, settings and PSL logic editing etc. And all the data modules shall be supplied  for  updating  of  the  software  including  the  latest  relays  in  the  form  of  CD/pen drives. 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 13 of 24 

 3. Supply  of  3mm  thick,  powder  coated  MS  plate  suitable  for  retrofitting  the  old 

electromagnetic relays cut open of panel is in the scope of contractor 

4. Stud type Elmex terminal blocks of adequate ampere rating shall be provided by contractor for wiring termination. 

5. Supply of 2.5 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC insulated, multistrand copper cable for wiring of the numerical relay is in the scope of contractor. 

6. 2.5 Sqmm,  insulated ring type copper  lugs suitable to the size of termination on the relays shall be supplied by the contractor for wiring. 

7. 4 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC insulated, multistranded copper cable of color R, Y, B for CTs wiring from TTB to relay shall be supplied by the contractor. 

8. 3‐pole isolator of suitable rating  for PT isolation to the relay is in the scope of contractor 

9. Cable ties, ferrules, sleeves and any other consumables required for wiring shall be supplied by the contractor. 

10. DC Auxiliary supply at MAPS is 258‐260V DC, Hence this supply has to be regulated to 220V DC  for  relay  Aux  supply  and  optos  through  electronic  regulator  or  resistor.  Suitable regulator/resistor has to be supplied by the contractor and same shall be wired for supply. Independent resistor / regulator are preferable for all Opto’s and Main power up circuit. 

11. Ethernet cable of 20mtr length and 16 ports D‐link hub for rear port communication shall be supplied by the contractor. 

 

2.4 Scope of service: 

 

1. All tools & tackles and manpower shall be arranged by the contractor for the entire job. 

2. Three P643 relays will be installed and commissioned and remaining two P643 relays will be spare for the installed relays. 

3. Noting the existing wiring and Removal of the old electromagnetic relays as per FCN drawing issued by department and cutting the panel for retrofitting new plate suitable for mounting of numerical relays is in the scope of contractor. 

4. Dummy  sheet  shall  be  provided  for  the  cut  open  of  all  the  relays which were  removed/ deleted from the panel with the introduction of numerical relays. 

5. Installing of new relay, and wiring to the relay as per the FCN drawing issued by department is in the scope of contractor. 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 14 of 24 

 6. All  input and output terminals shall be brought to the  independent Terminal Block, for the 

external wiring. Spare input and outputs shall be identified with spare sleeves for future use.  

7. Power up of the relay, configuring and loading/editing the settings and PSL logics as per FCN issued  by  department  is  in  the  scope  of  contractor.  Calibration  of  relays  and  functional checks has to be performed by the contractor. 

8. Handing over  the  removed electromagnetic  relays  and  scrapping  the  removed wiring and housekeeping is in the scope of contractor. 

9. The  rear  port  communication  of  the  relays  shall  be  established  to  the  local  computer network through Ethernet by the contractor. A hub shall be provided centrally at protection panel and  from hub Ethernet cable shall be  laid  to  the computer station. All  the mounted relays shall be connected to the hub through Ethernet. 

 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 15 of 24 

 

FEEDER MANAGEMENT RELAY, MICOM SERIES P142 RELAY SPECIFICATION 

 

3.0 P142: Feeder management relay: 

Supply, installation and commissioning of the M/s ALSTOM make, Mi‐com series, P142, Feeder management relay with nomenclature “P142916H6M0**0**”  

 

Detail description as follows: 

S.no  Description    Parameter specification  Code 

1  Vx Aux Rating  :  110‐250V DC  9 

2  In/Vn Rating  :  In=1A/5A, Vn=100/120V  1 

3  Hard ware options  :  Ethernet 100Mbps  6 

4  Product specific  :  8optos+7relays+Additional 4 high break relays  H 

5  Protocol options  :  IEC 61850+courier via rear EIA (RS) 485 port  6 

6 Mounting  :  Flush panel mounting with harsh environmental 

coating M 

7  Language options  :  Multilingual English, French, German, Spanish   0 

8  Soft ware  :  Latest version  ** 

9  Setting files  :  Default  0 

10  Design suffix  :  As per manufacturer  ** 

 

3.1 Protection functions required in P142 relay: 

 

Protection functions: 

50/51/67 

Six over current measuring stages shall be available for each phase and are selectable  to  be  either  non‐directional,  directional  forward  or  directional reverse.  Stages 1,2 and 5 may be set Inverse Definite Minimum Time (IDMT) or Definite Time (DT); stages 3, 4 and 6 may be set DT only 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 16 of 24 

 

50N/51N/67N 

Three  independent  earth  fault  elements  shall  be  available;  derived, measured  and  sensitive  earth  fault  protection.    Each  element  shall  be equipped with  four stages which are  independently selectable  to be either non‐directional,  directional  forward  or  directional  reverse.    Either  Zero sequence or negative sequence polarizing should be available for the earth fault elements 

67N/67W The Sensitive Earth  Fault element  shall be  configured as an  Icosθ,  Isinθ or VIcosθ  (Wattmetric)  element  for  application  to  isolated  and  compensated networks 

51V 

Voltage  controlled over  current  functionality  shall be available on  the  first two stages of  the over current  function.    It provided backup protection  for remote phase to phase faults by  increasing the sensitivity of stages 1 and 2 of the over current protection. 

YN Neutral admittance protection‐operates  from either  the SEF CT or EF CT to provide single stage admittance, conductance and susceptance elements. 

64 Restricted  earth  fault  shall  be  configurable  as  a  high  impedance  or  low impedance element. 

BOL 

Blocked  over  current  logic  shall  be  available  on  each  stage  of  the  over current  and  earth  fault,  including  sensitive  earth  fault  elements.    This consists of start outputs and block inputs that can be used to implement bus bar blocking schemes for example 

SOL Selective  over  current  shall  provide  the  capability  of  temporarily  altering (e.g. rise) the time settings of stages 3 and 4 of the phase over current, earth fault and sensitive earth fault elements. 

CLP Cold  load pick‐up may be used  to  transiently  raise  thee  settings,  for both over  current  and earth  fault protection elements,  following  closure of  the circuit breaker. 

46 Four  stages  shall  be  provided  and  can  be  selected  to  be  eighter  non‐directional, directional  forward or directional  reverse and provides  remote backup protection for both phase to earth and phase to phase faults 

49 RMS thermal over load (single / dual time constant) protection that provides thermal characteristics, which  is suitable  for both cables and  transformers.  Both alarm and trip stages shall be provided 

37P/37N  Phase, neutral and  sensitive earth  fault under  current elements  should be 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 17 of 24 

 available for use with for example the circuit breaker fail function 

27 Under  voltage  2‐stage  element,  configurable  as  either  phase  to  phase  or phase to neutral measuring.   Stage 1 may be selected as either IDMT or DT and stage 2 is DT only 

59 Overvoltage  (2‐stage),  configurable  as  either  phase  to  phase  or  phase  to neutral measuring.  Stage 1 may be selected as either IDMT or DT and stage 2 is DT only 

59N Residual  overvoltage  (Neutral  displacement  is  a  two‐stage  element selectable as either IDMT or DT 

47 Negative  sequence  overvoltage  protection  with  a  definite  time  delayed element, to provide either a tripping or interlocking function upon detection of unbalanced supply voltages 

81U/O/R  A‐4 stage under frequency and 2‐stage over frequency 

81U/O (Adv)  9‐stage under frequency and 9‐stage over frequency (advanced) 

81R (Adv)  9‐stage advanced rate of change of frequency element (df/dt) (advanced) 

81RF (Adv) 9‐stage frequency supervised rate of change of frequency element (F+df/dt) (advanced) 

81RAV (Adv)  9‐stage Average rate of frequency (f+∆F / ∆t) (advanced) 

  9‐stage automatic Frequency based load restoration (advanced) 

46BC Broken conductor (open jumper) used to detect open circuit faults using the ration of I2 / I1. 

32R/32L/32O 

Phase segregated Under / Over power protection 

 

Two  stages  of  power  protection  shall  be  provided  and  each  stage  can  be independently  configured  to  operate  as Over  power  or Under  Power  and Forward  or  Reverse  direction.    The  relays  shall  have  a  standard  3‐phase power protection element and also a single phase power protection element 

  Sensitive Power Protection 

  A 2‐stage rate of change of voltage (dv / dt) protection 

50BF  A 2‐stage circuit breaker failure with 1 or 3 pole initiation inputs 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 18 of 24 

 

VTS Voltage  transformer  supervision  (1, 2 & 3 phase  fuse  failure detection)  to prevent mal‐operation of voltage dependent protection elements upon  loss of a VT input signal 

CTS Current  transformer  supervision  to  prevent  mal‐operation  of  current dependent protection elements upon loss of a CT input signal 

49SR  Silicon rectifier overload protection 

79 4  shot  three  pole  auto‐reclose  with  check  sync.,  external  initiation  and sequence co‐ordination capability (P142/3/4/5 only) 

25 Check  synchronizing  (2‐stage)  with  advanced  system  spilt  features  and breaker closing compensation time (P143 and P145 models only) 

  2nd Harmonic blocking 

  Programmable LED’s  

 

3.2 Functional Requirements: 

The P142 shall support the following relay management functions in addition to the functions shown above. 

 

• Measurement of all instantaneous & integrated values 

• Trip circuit and coil supervision 

• 4 alternative setting groups 

• Control inputs 

• Programmable scheme logic 

• Programmable allocation of digital inputs and outputs 

• Sequence of event recording 

• Comprehensive disturbance recording (Waveform capture) 

• Fault recording 

• Fully customizable menu texts 

• Multi‐level password protection 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 19 of 24 

 • Power‐up diagnostics and continuous self monitoring of relay 

• Commissioning test facilities 

 

3.3 Scope of supply of materials: 

 

1. M/s  ALSTOM  make  Mi‐com  series:  P142,  Feeder  management  relay  with  order nomenclature  “P142916H6M0**0**”  shall  be  supplied,  installed  and  commissioned  at MAPS‐2 during Biennial shutdown by the contractor. 

2. Contractor has  to  supply  the  latest  studio  software  version  along with  the  relays  for  the analysis of fault records, settings and PSL logic editing etc. And all the data modules shall be supplied  for  updating  of  the  software  including  the  latest  relays  in  the  form  of  CD/pen drives. 

3. Supply  of  3mm  thick,  powder  coated  MS  plate  suitable  for  retrofitting  the  old electromagnetic relays cut open of panel is in the scope of contractor 

4. Stud type Elmex terminal blocks of adequate ampere rating shall be provided by contractor for wiring termination. 

5. Supply of 2.5 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC insulated, multistrand copper cable for wiring of the numerical relay is in the scope of contractor. 

6. 2.5 Sqmm,  insulated ring type copper  lugs suitable to the size of termination on the relays shall be supplied by the contractor for wiring. 

7. 4 Sqmm, 1.1KV grade FRLS PVC  insulated, multistrand copper cable of color R, Y, B for CTs wiring from TTB to relay shall be supplied by the contractor. 

8. 3‐pole isolator of suitable rating  for PT isolation to the relay is in the scope of contractor 

9. Cable ties, ferrules, sleeves and any other consumables required for wiring shall be supplied by the contractor. 

10. DC Auxiliary supply at MAPS is 258‐260V DC, Hence this supply has to be regulated to 220V DC  for  relay  Aux  supply  and  optos  through  electronic  regulator  or  resistor.  Suitable regulator/resistor has to be supplied by the contractor and same shall be wired for supply. Independent resistor / regulator are preferable for all Opto’s and Main power up circuit. 

11. Ethernet cable of 20mtr length and 16 ports D‐link hub for rear port communication shall be supplied by the contractor. 

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 20 of 24 

 3.4 Scope of service: 

 

1. All tools & tackles and manpower shall be arranged by the contractor for the entire job. 

2. Six P142  relays will be  installed and  commissioned  and  remaining  two P142  relay will be spare for the installed relays. 

3. Noting the existing wiring and Removal of the old electromagnetic relays as per FCN drawing issued by department and cutting the panel for retrofitting new plate suitable for mounting of numerical relays is in the scope of contractor. 

4. Dummy  sheet  shall  be  provided  for  the  cut  open  of  all  the  relays which were  removed/ deleted from the panel with the introduction of numerical relays. 

5. Installing of new relay, and wiring to the relay as per the FCN drawing issued by department is in the scope of contractor. 

6. All  input and output terminals shall be brought to the  independent Terminal Block, for the external wiring. Spare input and outputs shall be identified with spare sleeves for future use.  

7. Power up of the relay, configuring and loading/editing the settings and PSL logics as per FCN issued  by  department  is  in  the  scope  of  contractor.  Calibration  of  relays  and  functional checks has to be performed by the contractor. 

8. Handing over  the  removed electromagnetic  relays  and  scrapping  the  removed wiring and housekeeping is in the scope of contractor. 

9. The  rear  port  communication  of  the  relays  shall  be  established  to  the  local  computer network through Ethernet by the contractor. A hub shall be provided centrally at protection panel and  from hub Ethernet cable shall be  laid  to  the computer station. All  the mounted relays shall be connected to the hub through Ethernet. 

 

4.0 Documentation: 

1. The  technical  guide,  application  manuals,  operating  manual,  maintenance  guide, commissioning  guide  and  other  documents  pertaining  to  the  relays  shall  be  supplied  in triplicate for both type of relays. 

2. Software and data modules shall be supplied in the form of CDs / pen drive.  

3. Retro fitting and commission report shall be submitted along with the drawings of wiring in triplicate.  

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 21 of 24 

 4.1 General scope: 

1. Any deficiency raised shall be rectified by the contractor immediately. 

2. Except the safety shoes all personal protective equipment will be issued by the department. 

3. All persons working under this P.O shall follow the MAPS safety norms and no under aged (<18yrs) should work under this P.O. 

4. One  full day  safety  training has  to be attended by  all  the employees on Wednesday of  a week to get the pass for the entry of the MAPS premises. 

5. Employees  should  possess  any  GOVT  issued  identity  card with  address  proof  and  police verification certificate for getting pass more than 7days and up to 3months. 

6. The site in‐charge should visit MAPS and arrange all the passes in ahead, before actual work starting. He should possess the photo copies of P.O,  identity cards, PVC at  least 5to 10nos and passport photographs (5 to 10nos) of employees for processing of pass formalities.  

 

5.0 Type test certificates shall be submitted for the following tests 

 

5.1 Insulation: 

Per IEC 60255‐27:2005 

Insulation resistance >100Mohm at 500VDC Using Electronic insulation tester. 

 

5.2 Creepage distances and clearances: 

IEC 60255‐27:2005 

Pollution degree 3, 

Overvoltage category III, 

Impulse test voltage 5KV. 

 

5.3 High voltage (Dielectric) withstand:  

 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 22 of 24 

 I. Per IEC 60255‐27:2005, 2KV rms AC, 1minute between all independent circuits, between 

independent  circuits  and  protective  (earth)  conductor  terminal.  1KV  rms  AC  for  1 minute, across open watchdog contacts. 1KV rms AC for 1 minute, across open contacts of  changeover  output  relays.  1KV  rms  AC  for  1  minute  for  all  D‐type  EIA(RS)232/ EIA(RS)485  ports  between  the  communications  port  terminals  and  protective  (earth) conductor terminal. 

II. Per ANSI/IEEE C37.90‐1989  (reaffirmed 1994): 1.5KV rms AC  for 1 minute, across open contacts of normally open output  relays. 1KV  rms AC  for 1minute, across open watch dog  contacts.  1KV  rms  AC  for  1 minute,  across  open  contacts  of  changeover  output relays 

 

5.4 Impulse voltage withstand test: 

Per IEC 60255‐27:2005 

Front time: 1.2us, time to half value: 50us, peak value: 5KV, 0.5J between all  independent circuits. Between all  independent circuits and protective (earth) conductor terminal. Between the terminals of independent circuits EIA(RS)232 & EIA(RS)485 ports and normally open contacts of output relays excepted.  IEC 60664‐1:2007  Impulse 9.6KV between  injection  resistor  inputs and protective  (case earth) conductor terminal. 

 

6.0 Electromagnetic compatibility (EMC) 

6.1 1MHz Burst high frequency disturbance test 

Per IEC 60255‐22‐1:2005, Class III, Common‐mode test voltage: 2.5KV, differential test voltage: 1KV, test duration: 2S, Source impedance: 200ohm 

 

6.2 100 kHz Damped oscillatory test 

 Per EN61000‐4‐18:2007: Level3, common mode test voltage: 2.5KV, Differential mode test voltage: 1KV 

 

6.3 Electrical fast transient or burst requirements 

Per IEC 60255‐22‐4:2002 and EN61000‐4‐4:2004. Test severity class III and IV: Amplitude: 2KV, burst frequency  5KHz  (Class  III),  Amplitude:  4KV,  burst  frequency  2.5kHz  (Class  IV).  Applied  directly  to 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 23 of 24 

 auxiliary supply, and applied to all other inputs. (EIA(RS)232 ports excepted). Amplitude: 4KV, burst frequency 5 kHz (Class IV) applied directly to auxiliary. 

6.4 Surge immunity test 

(EIA(RS)232 ports excepted). Per EN 61000‐4‐5:2006 Level4, EN 60255‐22‐5:2002, time to half value: 1.2/50us, amplitude: 4KV between all groups and earth conductor terminal, amplitude: 2KV between terminals of each group. Level‐3: 1KV between terminals of injection resistor inputs  

 

6.5 Immunity to radiated electromagnetic energy 

Per  IEC 60255‐22‐3:2007, Class  III:  (EN61000‐4‐3:2006, Level 3)  test  field strength,  frequency band 80  to 1000MHz: 10V/m,  test using AM: 1 kHz/80% am and am pulse modulated. Field strength of 35V/m. 

 

6.6 Radiated immunity from digital communications 

PerEN61000‐4‐3:2002, Level 4: test  field strength,  frequency band 800 to 960 MHz, and 1.4 to 2.0 GHz: 30 V/m, Test using AM: 1 kHz/80%. 

 

6.7 Radiated immunity from digital radio telephones 

Per IEC 61000‐4‐3:2002: 10V/m, 900 MHz and 1.89 GHz.  

Immunity to conducted disturbances induced by radio frequency fields 

Per IEC 61000‐4‐6:1996, Level3, Distributing test voltage: 10V. 

 

6.8 Power frequency magnetic field immunity 

Per  IEC  61000‐4‐8:1994,  Level  5,  100A/m  applied  continuously,  1000A/m  applied  for  3s.  Per  IEC 61000‐4‐9:1993, Level 5, 1000A/m applied  in all planes. Per IEC 61000‐4‐10: 1993, Level 5, 100A/m applied in all planes at 100 KHz/1 MHz with a burst duration of 2s. 

 

6.9 Conducted emissions   

Per  EN  55022:1998  Class  A:  0.115‐0.5MHz,  79  dBuV  (quasi  peak)  66dBuV  (average)  0.5‐3. MHz, 73dBuV (quasi peak) 60dBuV (average). 

Nuclear Power Corporation of India Limited Madras Atomic Power Station 

Electrical Maintenance  

  Tender Specification for MICOM P343, P643, P142 RELAY SPECIFICATION  Page 24 of 24 

  

6.10 Radiated Emissions 

Per  EN  55022:  1998  Class  A:  30‐230 MHz,  40dBuV/m  at  10m measurement  distance,  230‐1GHz, 47dBuV/m at 10m measurement distance. 

 

7.0 Routine test in the presence of inspection engineer from site: 

 

1. IR value of output contacts 

2. Visual inspection of relay  

3. Injection of current and voltage and verifying the measurements. 

4. Verification of programmable and non‐programmable LEDs and functional keys 

5. Verification  of  all  protection  features  including  the  PSL  logics  by  simulating  faults  using injection kits 

6. Verification of DRS(disturbance record system) and event  logs  through  the ALSTOM studio software