spad 346 c - vfservis.czvfservis.cz/files/000309_spad346_cz.pdf · ochranu spad 346c se pomocnØ...

SPAD 346 CStabilizovaná diferenciální

ochrana

SGR

SGB

SGF

SPCD 3D53

TRIP

RESETSTEP

0021

A

PROGRAM

IRFL3L2L1

3 >ID

n1 II /

n2 II /

nd II /

d1fd5f II / %> [ ]

d1fd2f II / %> [ ]

S %[ ]

nI/P %[ ]

n2tp II /

2IdI1I

>>

d1fd5f II / %[ ]>>

SGR

SGB

SGF

SPCD 2D55

TRIP

PROGRAM

RESETSTEP

0029

A

>I∆ 01

>I∆ 02

1 n/

2 n/

>2f 1f/ %[ ]( )01

>2f 1f/ %[ ]( )02

IRFd1I01I d2I 02IΣ 1I Σ 2I

n/ %[ ]2 IP

n/ %[ ]1 IP

I I

I I

01 n/I I

02 n/I I

I I I

I I I

01 s[ ]>t

02 s[ ]>t

01 / Σ 1 %[ ]I I

02 / Σ 2I I %[ ]

SGR

SGB

SGF

SPCJ 4D28

TRIP

PROGRAM

RESETSTEP

L1 L2 L3 o IRF

3 >II

IIII

> nI I/

k

n>>I I/

k 0

n0 >I I/

0023

A

nI/I >>>

>>t [ ]s

st >>> [ ]

s0 >t [ ]

0t s[ ]n0I I/>>

>t [ ]s

>t [ ]s∆>I∆

>>

%[ ]

RS 621 Ser.No.

SPAD 346 C

2

5

0199

A

18...80 V –

80...265 V ~–

fn = 50Hz

60Hz

U1

0

SPCD 3D53

123

45678A

/

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

0 00

nI = 1A 5A

nI = 1A 5A ( )02I

nI = 1A 5A

nI = 1A 5A ( )2I( )1I

( )01I

0

SPCD 2D55

000

1234567890IIA

BS1

BS2

U3

SPCJ 4D28

CBFP Trip

I > Start

I 0 > Start

I > Trip∆

1234567890IIA

I 0 > Trip

I > Trip

>>I Start

>>I Trip

>>>I Start

>>>I Trip

>>I 0 Start

>>I 0 Trip

OPERATION INDICATORS

U2

0 000

BS4CBFP Trip

BS5

CBFP Trip

I 01 > Start∆I 01 > Trip∆


BS3

I 2f ( )I 02 >Block

I 2f ( )I 01 >Block

3 I > Trip∆>>

I d2f > Block

3 I Trip∆

I d5f > Block

auxU

ABB Utilities

Uivatelský manuála technický popis

2 1MRS 750096-MUM CZ

SPAD 346 CStabilizovaná diferenciální

ochrana

Obsah:Obsah:................................................................................................................................................................................ 2Charakteristické vlastnosti .............................................................................................................................................. 3Aplikace ............................................................................................................................................................................. 3Popis funkce...................................................................................................................................................................... 4

Modul třífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD 3D53................................................................................... 4Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55 ............................................................................................................. 6Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 ................................................ 8Schéma zapojení ............................................................................................................................................................ 9

Připojení...........................................................................................................................................................................10Modul ovládacích vstupů a výstupů ochrany...............................................................................................................11Signálové propojení modulů..........................................................................................................................................12Modul napájení................................................................................................................................................................13Provozní indikátory.........................................................................................................................................................14Technická data ................................................................................................................................................................15Doporučené parametry proudových transformátorů ...................................................................................................18

Diferenciální ochrana....................................................................................................................................................18Ochrana pro zemní poruchy .........................................................................................................................................19Nadproudová ochrana ..................................................................................................................................................19

Ovládání vypínače........................................................................................................................................................... 20Aplikační příklady............................................................................................................................................................ 21Instrukce pro nastavení.................................................................................................................................................. 25

Modul třífázové diferenciální ochrany SPCD 3D53....................................................................................................... 25Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55 ........................................................................................................... 27Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 .............................................. 27

Uvedení do provozu........................................................................................................................................................ 28Zkouení (testování) ....................................................................................................................................................... 28

Zkouení modulu diferenciální ochrany SPCD 3D53 ................................................................................................... 29Zkouení modulu ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55 ......................................................................................... 31Zkouení kombinovaného modulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28......................... 32

Údrba a opravy .............................................................................................................................................................. 33Náhradní díly ................................................................................................................................................................... 33Alternativy dodávek ........................................................................................................................................................ 33Objednací čísla................................................................................................................................................................ 34Informace poadované při objednávce......................................................................................................................... 34Rozměry a instrukce pro montá................................................................................................................................... 35

Kompletní uivatelská dokumentace pro stabilizovanou diferenciální ochranu SPAD 346 C je kromě tohotoveobecného popisu soubor následujících dílčích návodů:

Modul stabilizované diferenciální ochrany SPCD 3D53 34SPCD2-CZModul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55 34SPCD3-CZKombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 34SPCJ18-CZZákladní charakteristiky modulů ochran typ SPC-D 34SPC3-CZ

1MRS 750 096-MUM CZ

Vydáno: 08.08.96Změna: 06.10.97Verze: E (nahrazuje 34 SPAD 5 EN1

Data mohou být změněna bez předchozíhooznámení

Uivatelský manuál a technický popis SPAD 346 CStabilizovaná diferenciální ochrana

1MRS 750096-MUM CZ 3

Charakteristické vlastnosti

- Integrovaná třífázová diferenciální ochrana,nadproudová ochrana a ochrana při zemníchporuchách.

- Stabilizovaná třífázová diferenciální ochranazajiťující chránění dvouvinuťových transfor-mátorů a bloků generátor / transformátor přimezizávitových poruchách a zkratech mezivinutím. U generátorů zajiťuje chránění přizkratech mezi vinutím.

- Chránění vinutí při zemních poruchách na VVNi VN straně transformátoru s moností volbypoadovaného principu chránění: princip stabili-zované proudové diference, vysokoimpedančníprincip, princip vyhodnocující nulovou slokuproudu měřením nebo výpočtovou metodoua princip měření nulového proudu.

- Třístupňové nadproudové chránění transfor-mátorů i generátorů a dvoustupňové záloníchránění při zemních poruchách.

- Provozní vypínací charakteristika diferenciálníochrany je snadno přizpůsobitelná pro různéaplikace.

- Krátké časy působení i při částečné saturaciproudových transformátorů.

- Stabilizace zajiťuje ochranu proti chybnémupůsobení při poruchách mimo chráněnou zónua při zapínacím nárazu během zapnutítransformátoru.

- Blokovací funkce s vyhodnocením poměrudruhé harmonické sloky a základní slokydiferenciálního proudu zajiťuje ochranu protichybnému působení při zapínacích proudechtransformátoru.

- Blokovací funkce s vyhodnocením poměru pátéharmonické sloky a základní sloky diferen-ciálního proudu zajiťuje ochranu protichybnému působení při provozních stavech, kdydojde k přesycení transformátoru. Tato

blokovací funkce můe být eliminována přinárůstu poměru základní sloky a páté harmo-nické sloky v provozních stavech s vysokýmpřepětím.

- Pro chránění dvouvinuťových transformátorů senepouívá pomocných transformátorů -přizpůsobení k vektorové skupině výkonovéhotransformátoru je provedeno číslicově na VVNi VN straně.

- iroký rozsah korekce transformačních poměrůJTP. Přesnost této korekce je zajitěna číslico-vým nastavením.

- Zobrazení fázových proudů a fázových úhlůs vysokou citlivostí umoňuje provést kontrolupřipojení měřících obvodů a kontrolu správnostinavolené vektorové skupiny.

- Pro projekční zpracování konceptu chráněníjsou k dispozici čtyři výstupní a čtyři signálizačnírelé.

- Pro indikaci a přenos výstraných a vypínacíchsignálů plynových relé, teplotních čidel a dalíchčidel v pomocném přísluenství transformátoruje určeno pět externích programovatelnýchovládacích vstupů.

- Spolehlivost je zvýena funkcí "selhánívypínače" (ASV) se seřiditelným časempůsobení.

- Integrovaný poruchový zapisovač umoňujezáznam proudů a binárních signálů. Signály prosputění funkce poruchového zapisovače jsouvolitelné.

- Vysoká odolnost proti elektrickému a elektroma-gnetickému ruení umoňuje pouít ochranuv prostředí se ztíenými provozními podmín-kami.

- Trvalá kontrola SW a HW vybavení zajiťujesystému vysokou spolehlivost a bezpečnost.

AplikaceStabilizovaná diferenciální ochrana SPAD 346 C jeurčena pro chránění dvouvinuťových transformátorůa bloků generátor - transformátor při mezizávitovýchporuchách, zkratech mezi vinutím, zemníchporuchách I zkratech a je určena pro chránění

generátorů při zkratech mezi vinutím i při provozníchzkratech. Ochrana můe být také pouita prochránění třívinuťového transformátoru za předpo-kladu, e zkratový výkon je ze 75 % dodáván zestejného směru.

SPAD 346 C Uivatelský manuál a technický popisStabilizovaná diferenciální ochrana


Popis funkceIntegrovaná diferenciální ochrana SPAD 346C seskládá ze tří nezávislých modulů ochran: modultřífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD3D53, modul ochrany pro zemní poruchy SPCD2D55 a kombinovaný modul nadproudové ochrany aochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28.

Jmenovitý proud ochrany je 1 A i 5 A. Pro stranyVVN i VN je moné pouít různých jmenovitýchproudů.

V dalí části je uveden krátký popis funkcí a chara-kteristických vlastností modulů ochrany. V manuá-lech jednotlivých modulů jsou tyto moduly popsánydetailně.

Modul třífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD 3D53

Modul diferenciální ochrany SPCD 3D53 zajiťujechránění při zkratech mezi vinutím a přimezizávitových poruchách. Diferenciální ochranaporovnává fázové proudy na obou stranáchchráněného objektu. Pokud diferenciální proudfázových proudů překročí v jedné fázi hodnotunastavenou a definovanou stabilizovanou vypínacícharakteristikou nebo překročí hodnotu nastavenoupro mikový stupeň ochrany, modul aktivuje signálpůsobení. Diferenciální proud můe být vyvolán jakrozdílem amplitud, tak rozdílem fází vstupníchproudů.

V obvodech diferenciálních ochran transformátorůjsou obvykle pouívány pomocné proudové

transformátory pro přizpůsobení k vektorovéskupině transformátoru a pro přizpůsobenísekundárních proudů hlavních proudových transfor-mátorů. Pomocné proudové transformátory jsoutaké pouívány pro eliminování nulových sloekfázových proudů při zemních poruchách mimochráněnou zónu. Pro diferenciální proudovouochranu SPAD 346C se pomocné transformátorynepouívají, protoe modul diferenciální ochranyumoňuje v číslicové formě zadat pro VVN a/neboVN stranu vektorovou skupinu transformátoru,korekci převodu JTP a umoňuje eliminovat nulovésloky fázových proudů.

Stabilizovaný proudový diferenciální stupeňPři chránění transformátorů jsou diferenciálníproudy způsobeny nepřesností proudovýchtransformátorů, změnami poloh regulačníchodboček, proudem transformátoru naprázdno,zapínacími proudy transformátoru, přesycenímtransformátoru při provozních situacích, kdy docházík přepětí nebo poklesu frekvence a přesycenímproudových transformátorů při vysokých průchozíchproudech transformátorem. Diferenciální proudyzpůsobené nepřesností proudových transformátorůa polohou regulační odbočky se zvětují úměrně sezatíením transformátoru. Při chránění generátorůjsou diferenciální proudy způsobeny nepřesnostíproudových transformátorů a přesycením proudo-vých transformátorů při vysokých průchozíchproudech generátorem.

Vysoké průchozí proudy chráněným objektem jsouvyvolány zkraty mimo chráněnou zónu, vysokýmizatěovacími proudy transformátoru nebo

generátoru při startech motorů a zapínacími nárazypři zapnutí transformátorů. Z těchto důvodů musíbýt náběh diferenciální ochrany stabilizován vevztahu k zatěovacímu proudu. Čím je vyízatěovací proud, tím je k náběhu stabilizovanédiferenciální ochrany potřebný vyí diferenciálníproud. Stabilizovaná provozní vypínací chara-kteristika modulu diferenciální ochrany a rozsahyseřiditelnosti jednotlivých parametrů definujících tutocharakteristiku jsou uvedeny v popisu moduludiferenciální ochrany SPCD 3D53.

Vyhodnocení základních frekvenčních sloek jezákladem pro aktivaci (působení) moduludiferenciální ochrany SPCD 3D53. Aktivace nazákladě vyhodnocení základních frekvenčníchsloek je přesné a stabilní - stejnosměrné slokya harmonické sloky proudu nezpůsobí chybnépůsobení tohoto stupně ochrany.



Blokování druhou harmonickou slokou diferenciálního prouduPři zapnutí výkonového transformátoru dojdek zapínacímu nárazu (zapínací proud transfor-mátoru) Zapínací proud můe dosáhnoutněkolikanásobku velikosti jmenovitého proudua můe mít po několika sekundách jetě polovičnívelikost. Pro diferenciální ochranu tento zapínacíproud reprezentuje diferenciální proud a způsobil bynáběh ochrany téměř vdy při zapnutítransformátoru k síti. Pro zapínací proud je typickývysoký obsah druhých harmonických sloek.Blokáda náběhu (působení) stabilizovaného stupněochrany při magnetizačním zapínacím proudu jezaloena na principu vyhodnocení poměruamplitudy druhé harmonické sloky číslicověodfiltrované z diferenciálního proudu a amplitudysloky základní frekvence Id2f / Id1f.

Toto blokování také eliminuje chybné působeníochrany při provozních stavech tzv. "zotavení"

a "přenos zapínacího nárazu". Při provozním stavu"zotavení" dojde u chráněného transformátoru kekrátkodobému zvýení magnetizačního nárazovéhoproudu v okamiku, kdy se po likvidaci (odpojení)zkratu mimo chráněnou zónu vrátí napětí nanormální úroveň. Zapínací proud charakterizujícíprovozní stav "přenos zapínacího nárazu" je vyvolánpři zapnutí paralelně pracujícího transformátoruk síti, na kterou je chráněný transformátor jipřipojen.

Při připojení výkonového transformátoru a přisoučasné porue uvnitř chráněného úseku nenípůsobení modulu ochrany zpoděno, protoe za tétosituace je blokování druhou harmonickou slokoudiferenciálního proudu neaktivní. Toto opatření jerealizováno samostatným algoritmem s vyhodno-cením tvaru (průběhu) a rychlosti změny diferen-ciálního proudu.

Blokování pátou harmonickou slokou diferenciálního prouduBlokování aktivace ochrany při provozních stavech,kdy dochází k přesycení, je zaloeno na principuvyhodnocení poměru páté harmonické slokya základní sloky diferenciálního proudu Id5f/Id1f. Přinebezpečných přepěťových úrovních, kdy můe

dojít k pokození transformátoru, je toto blokováníautomaticky negováno separátní úrovní s nasta-vením Id5f/Id1f>>. Blokování druhou a pátouharmonickou slokou diferenciálního proudu můebýt při poadavku vyřazeno.

Mikový proudový diferenciální stupeňKromě stabilizovaného stupně má modul diferen-ciální ochrany SPCD 3D53 samostatně seřiditelnýmikový stupeň, který není stabilizován. Mikovýproudový diferenciální stupeň působí, pokudzákladní sloka vypočtená z diferenciálního proudupřekročí nastavený provozní limit Id/In>>, nebopokud okamitá úroveň diferenciálního proudu

překročí hodnotu 2,5 x Id/In>>. Rozsah seřiditelnostimikového stupně Id/In>> je 5...30.

V případě, e hodnota stabilizačního proudu klesnepod cca 30 % diferenciálního proudu, je téměř jisté,e se jedná o poruchu v chráněné zóně. V tomtoprovozním stavu je nastavená náběhová hodnotaId/In>> sníena na jednu polovinu a blokovánístabilizovaného stupně je neaktivní.

Poruchový zapisovačModul diferenciální ochrany SPCD 3D53 je vybavenintegrovanou funkcí poruchového zapisovačes moností záznamu esti fázových proudů,vnitřních vypínacích a blokovacích signálů modulua s moností záznamu vstupních ovládacíchsignálů. Záznam můe být sputěn jak náběnou,tak sestupnou hranou těchto signálů. Délka tohoto

záznamu je 38 period. Záznamová paměť mákapacitu pro uloení jednoho zápisu. Vzorkovacífrekvence je 40 vzorků za periodu. Záznam lzenačíst například pomocí programu a PC. Přednovým záznamem musí být provedeno načtenízáznamu z paměti, nebo musí být záznamovápaměť resetována.



Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55

Pokud dojde v chráněné zóně k jednofázové nebodvoufázové zemní porue, nemusí být citlivostdiferenciální ochrany měřící fázové proudydostatečná zvlátě v případech, kdy je nulový bodtransformátoru odporově uzemněn.

Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55 sepouívá pro chránění transformátorového vinutístrany VVN i VN u dvouvinuťových transformátorů.Chránění při zemních poruchách můe být do

systému implementováno ve čtyřech různýchprincipiálních variantách činnosti: vysokoimpedančníprincip, princip číslicově stabilizované proudovédiference, princip vyhodnocující nulovou slokuproudu (nadproudová funkce) nebo princip měřenínulového proudu (nadproudová funkce). Ochranypro zemní poruchy strany VVN a VN jsou vzájemnězcela nezávislé, take pouitý princip chránění naVVN straně nemusí být stejný jako princip pouitýna straně VN.

Princip číslicově stabilizované proudové diferenceČíslicový diferenciální stupeň reaguje výhradně nazemní poruchy v chráněné zóně, t.j. na poruchyv zóně vymezené instalací fázových JTP a JTPv nulovém bodu transformátoru. Zemní poruchav této zóně se projeví jako diferenciální proud mezinulovou slokou fázových proudů a nulovýmproudem tekoucím vodičem zapojeným mezi nulovýbod transformátoru a zem. Ochrana tedy měřídiferenciální proud jako diferenci mezi nulovouslokou fázových proudů a proudem v nulovémbodě. Tento princip nevyaduje externí stabilizačníodpor (viz aplikační příklad 1).

Při zemní porue v chráněné zóně je fázovádiference mezi nulovou slokou fázových proudůa nulovým proudem větí ne 90°t.j. směr toku obouproudů je do chráněné zóny. Ve výpočtudiferenciálního proudu je směr jak nulové sloky, taknulového proudu zohledněn tak, e působeníochrany je moné pouze v tom případě, kdy fázovádiference mezi nulovou slokou fázových proudůa nulovým proudem překročí 90°. Čím je fázovádiference mení, t.j. čím blíe je k 90°, tím je pronáběh (působení) ochrany vyadován vyídiferenciální proud.

Provozní vypínací charakteristika ochrany s diferen-ciálním principem je uvedena v dokumentaci popi-sující modul ochrany pro zemní poruchy SPCD2D55. Rozsah seřiditelnosti základního nastaveníP1 / a P2/In je 5...50 %. Působení ochrany pracujícína principu číslicově vyhodnoceného diferenciálníhoproudu je stabilizováno s ohledem na velikostfázových proudů (zatěovacích proudů) na straněchráněného vinutí, take čím vyí jsou fázovéproudy odpovídající strany transformátoru, tím vyímusí být pro aktivaci popudu této funkce takédiferenciální proud.

Pokud je nulová sloka fázových proudů = 0a nulový proud překročí definovaný limit pro půso-

bení funkce, je zemní spojení v chráněné zóněa ochrana působí po uplynutí nastaveného časuzpodění. Tento provozní stav můe nastatv případě, kdy je transformátor připojen k síti nastraně VVN a současně je na straně VN vnitřníporucha v transformátoru. V tomto případě budepůsobit ochrana na straně VN.

Je-li pouito funkce na principu číslicově stabili-zované proudové diference, musí být k aktivacipopudu ochrany pro zemní poruchy na příslunéstraně transformátoru poměr nulového proudua nulové sloky fázových proudů vyí nenastavení I01/I1 na straně VVN a vyí nenastavení I01/I2 na straně VN. Nastavení zajiťujeselektivitu ochrany při zohlednění rozdělení zemníhoproudu poruchy mezi nulový bod transformátorua síť. Rozdělení zemního proudu poruchy je závisléna poměru nulových impedancí transformátorua napájející sítě a také na pozici (umístění) zemníporuchy ve vinutí. Rozdělení zemního proudu jenavíc ovlivněno počtem instalovaných nulovýchbodů v síti a jejich umístěním (lokalizací).

Nastavení korekce transformačního poměru I01/Ina I1/In umoňuje provést korekci převodu JTPv nulovém bodě a korekci převodu fázových JTP naVVN straně. Nastavení I02/In a I2/In se pouívá prokorekci odpovídajících JTP na straně VN.

Je-li pouito funkce na principu stabilizovanéproudové diference, nepůsobí přesycení proudo-vých transformátorů ádné problémy v provozníchstavech, kdy dochází k nesymetrickému zapínacímunárazu, pokud je ochrana pro zemní poruchublokována funkcí vyhodnocující zapínací náraz.Tato blokáda vyhodnocuje poměr sloek druhéharmonické frekvence a sloek základní frekvencev nulovém proudu I01 nebo I02.



Vysokoimpedanční principOchrana pro zemní poruchy s vymezenou zónoupůsobení (REF protection - restricted earth-faultprotection) je obvykle implementována do systémuna vysokoimpedančním funkčním principu. Při pou-ití tohoto funkčního principu ochrana působívýhradně na poruchy v chráněné zóně. Při vnějíchporuchách je působení ochrany omezeno stabilizač-ním odporem instalovaným v obvodu diferenciálníhoproudu a zapojeným v sérii s přizpůsobovacímtransformátorem ochrany (viz aplikační příklady2 a 3).

Působení vysokoimpedančního typu ochrany připorue v chráněné zóně je zaloeno na faktu, e připřesycení proudového transformátoru docházík rychlému sníení impedance tohoto proudovéhotransformátoru. Reaktance magnetizačního obvoduzcela přesyceného proudového transformátoru jenulová a impedance je vyjádřena pouze odporemvinutí. Odpor zapojený v diferenciálním obvoduzajiťuje, e sekundární proud nepřesyceného

proudového transformátoru protéká sekundárnímobvodem. Popudová hodnota ochrany pro zemníporuchu je nastavena tak vysoko, aby byl zajitěndostatečný odstup od diferenciálního prouduv diferenciálním obvodu, který je vyvolán při poru-chách mimo chráněnou zónu. Základní nastaveníP1/In a P2/In se pouívá pro definování popudovéhodnoty ochrany na VVN a VN straně v případech,kdy je pouito vysokoimpedančního principu.Ochrana působí, pokud diferenciální proud tekoucído vstupního obvodu ochrany překročí nastavenýlimit. Náběh ochrany není ve vlastní ochraněstabilizován.

Při porue uvnitř chráněné zóny je proud měřícímitransformátory vnucen do proudového diferenciál-ního obvodu a v tomto případě ochrana působí. Abybyl odpor sekundárních obvodů co nejnií, je nutnéspolečný sumarizační bod proudových trans-formátorů vytvořit (umístit) co nejblíe vlastnímproudovým transformátorům.

Princip vyhodnocující nulovou sloku proudu (nadproudová funkce) a princip měření nulovéhoproudu (nadproudová funkce)Metoda, vyuívající princip nadproudové funkcevyhodnocující nulovou sloku proudu, můe býtpouita pro chránění při zemních porucháchu transformátorů, jejich vinutí jsou zapojena dotrojúhelníku a připojena k síti, v ní jsou vytvořenyuzemněné nulové body. V těchto případech je pou-ito tří fázových proudových transformátorů. Sumafázových proudů, t.j. suma nulových sloek proudůve fázích, je vypočtena v modulu ochrany z fázo-vých proudů přivedených do ochrany. Při porueuvnitř chráněné zóny není hodnota tohoto sumari-začního výpočtu nula. Aby se zabránilo chybnémupůsobení při přesycení fázových JTP v případěporuch mimo chráněnou zónu nebo v případězapínacích nárazů, musí být věnována zvlátnípozornost určení časového nastavení.

Ochrana pro zemní poruchy vyhodnocující nulovýproud můe být pouita jako záloní ochranazemních poruch.

Ochrany pro zemní poruchy vyuívající výeuvedených principů měření jsou aktivovány, pokudnulová sloka proudu nebo nulový proud překročínastavený limit popudu P1/In nebo P2/In. Obě funkcemají časově nezávislou charakteristiku.

Blokovací funkci s vyhodnocením druhé harmonickésloky v nulovém proudu I01 nebo I02 lze pouítv kombinaci s funkcí měřící nulový proud. Toto blo-kování lze pouít také v případech, kdy je nulovásloka fázových proudů vyhodnocena prostřed-nictvím vstupního obvodu Io - t.j. při externímpropojení nulového bodu fázových proudů (společnásvorka vstupních transformátorů ochrany 5 A nebo1 A) na svorku vstupního transformátoru nulovéhoproudu I01 nebo I02. Pokud je nulová sloka fázovýchproudů vyhodnocena číslicově (výpočtem) uvnitřmodulu ochrany, není moné tuto blokovací funkcipouít.

Čas působeníNezávislé časové zpodění působení funkce t01>a t02> lze nastavit samostatně pro VVN i VN stranuv rozsahu 0,03...100 s.



Poruchový zapisovačTaké modul ochrany pro zemní poruchy SPCD2D55 je vybaven integrovanou funkcí poruchovéhozapisovače s moností záznamu esti fázovýchproudů, dvou nulových proudů, vnitřních popu-dových a blokovacích signálů modulu a s monostízáznamu vstupních ovládacích signálů. Záznammůe být sputěn jak náběnou, tak sestupnouhranou těchto signálů. Délka tohoto záznamu je cca

30 period. Záznamová paměť má kapacitu prouloení jednoho zápisu. Vzorkovací frekvenceporuchového zapisovače je 40 vzorků za periodu.Záznam z paměti lze načíst například pomocíprogramu a PC. Před novým záznamem musí býtprovedeno načtení záznamu z paměti, nebo musíbýt záznamová paměť resetována.

Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28

Nadproudová část kombinovaného modulu nad-proudové ochrany a ochrany pro zemní poruchySPCJ 4D28 je určena pro chránění transformátorůa generátorů při jednofázových, dvoufázovýcha třífázových zkratech. Nadproudová ochranaobsahuje tři nadproudové stupně chránění: stupeňI>, stupeň I>> a stupeň I>>>. K aktivacinadproudového stupně dojde, pokud proud v jednéfázi překročí nastavenou hodnotu odpovídajícíhostupně. Pokud tento provozní stav proudovéhozatíení trvá dostatečně dlouhou dobu, kdy uplynečasové zpodění nastavené na modulu, je stupněm,který byl aktivován vygenerován vypínací signál napřísluný vypínač.

Část vyhodnocující zemní poruchy kombinovanéhomodulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemníporuchy SPCJ 4D28 je určena pro pouití jakonesměrová ochrana pro zemní poruchy a je vhodnájako záloní ochrana zemních poruch výkonovýchtransformátorů. Část vyhodnocující zemní poruchyje vybavena dvoustupňovou ochranou: stupeňs nízkým nastavením I0 a stupeň s vysokýmnastavením I0>>. Signál aktivace (popudu) oboustupňů lze přiřadit k poadovanému výstupnímusignálu. Pokud zemní porucha trvá i v době, kdyuplyne nastavený čas zpodění, je stupněmaktivován přísluný výstupní signál.

Stupně s nií nastavitelnou hodnotou I> a I0>mohou mít jak časově nezávisle zpoděnoucharakteristiku, tak časově závisle zpoděnoucharakteristiku. Stupně s vyí nastavitelnouhodnotou mají pouze časově nezávislý reimzpodění. Působení různých stupňů lze zcelablokovat volbou odpovídajícího nastavení nakonfiguračních přepínačích.

Kombinovaný modul nadproudové ochranya ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 je navícvybaven funkcí ochrany při nevyváenosti(diskontinuitě) fázových proudů ∆I>. Ochrana přinevyváenosti fázových proudů monitoruje mini-mální a maximální fázové proudy a vypočítávádiferenciální proud ∆I mezi fázemi. Ochranu přinevyváenosti fází lze pouít pro monitorováníprovozních podmínek sítě. Při chránění výkonovéhotransformátoru v zapojení Yy má ochrana fázovénevyváenosti přinejmením signalizační funkci.V některých aplikacích lze u malých generátorůochranu fázové nevyváenosti pouít jako ochranupři nesymetrickém zatíení.

Kombinovaný modul nadproudové ochranya ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 měřívstupní proudy strany VVN IL1, IL2 a IL3 a na straněVN vstupní nulový proud I02 ochrany.

Ochrana selhání vypínačeModuly ochrany SPCD 3D53, SPCD 2D55 a SPCJ4D28 jsou vybaveny integrovanou funkcí ochrany při

selhání vypínače (ASV) umoňující náhradnívypínání.



Schéma zapojení

X1/18

L1

L2

L3

P1P2

S1S2 S2S1

P2P1

U1 IRF

+ -

U5

+

-

(~)

(~)Uaux

U6

BS1BS2BS3BS4BS5

S1

S2

P1

P2

S1

S2

P1

P2

SS1SS2SS3SS4TS1TS2TS3TS4

SPAD 346 C

SS2

SS1

SS3

SS4

TS1

TS2

TS3

IRF

TS4

I / O

∆I >01

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

X1/1

X1/2

X1/3

X1/4

X1/5

X1/6

X1/7

X1/8

X1/9

X1/10

IRFX2/18X2/17X2/16

X2/14X2/15

X2/10X2/9

X2/13

X2/11X2/12

X2/8X2/7

X2/5X2/6

X2/3X2/4

+

+

+

+

+

+

+

+X1/14X1/13X1/12X1/11

TRIP

+

TRIP

TRIP

3∆I>

U4

X2/

1

X2/

2

X0/

1

X0/

2X

0/3

X0/

4

X0/

5X

0/6

X0/

7

X0/

8X

0/9

X0/

13X

0/14

X0/

15X

0/16

X0/

17X

0/18

X0/

19X

0/20

X0/

21

5 AN

X0/

25X

0/26

X0/

27

X0/

37

X0/

38X

0/39

I / O

Y / ∆

Y / ∆

U2 IRFSS1SS2SS3SS4TS1TS2TS3TS4I / O

U3

BS1BS2BS3BS4BS5

BS2BS1

1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

3∆I>>

∆I >02

@

SP

A-Z

C_

Rx Tx

X1/17X1/16X1/15

TRIP

SÉRIOVÝPORT

3I>I

∆I>BS3

IRFSS1SS2SS3SS4TS1TS2TS3TS4I / O

Obr. 1 Schéma zapojení stabilizované diferenciální ochrany SPAD 346 C

Uaux pomocné napětíTS1...TS4 výstupní relé (výkonová relé)SS1...SS4 výstupní reléIRF výstupní relé samočinné kontroly (vnitř.porucha)BS1...BS5 externí ovládací vstupyU1 třífázový modul stabilizované diferenciální ochrany SPCD 3D53U2 modul pro zemní poruchy SPCD 2D55U3 kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28U4 modul vstupně/výstupních relé SPTR 9B31U5 modul napájení SPGU 240A1 nebo SPGU 48B2U6 vstupně/výstupní modul SPTE 8B18TS1...TS4 výstupní signály (pro výkonové výstupní relé)SS1...SS4 výstupní signálySERIAL PORT sériové komunikační rozhraníSPA-ZCx modul pro připojení na sběrniciRx/Tx přijímač (Rx) a vysílač (Tx) pro připojení na optické vlákno


10 1MRS 750096-MUM CZ

PřipojeníDiferenciální ochrana SPAD 346 C má následující vstupy a výstupy na svorkovnicích:

Svork.skup. Číslo svorky FunkceX0 1 - 2 fázový proud IL1 strany VVN nebo uzlu generátoru (5 A)X0 1 - 3 fázový proud IL1 strany VVN nebo uzlu generátoru (1 A)X0 4 - 5 fázový proud IL2

strany VVN nebo uzlu generátoru (5 A)X0 4 - 6 fázový proud IL2 strany VVN nebo uzlu generátoru (1 A)X0 7 - 8 fázový proud IL3 strany VVN nebo uzlu generátoru (5 A)X0 7 - 9 fázový proud IL3 strany VVN nebo uzlu generátoru (1 A)X0 13 - 14 fázový proud IL1' strany VN nebo vývodu generátoru (5 A)X0 13 - 15 fázový proud IL1' strany VN nebo vývodu generátoru (1 A)X0 16 - 17 fázový proud IL2' strany VN nebo vývodu generátoru (5 A)X0 16 - 18 fázový proud IL2' strany VN nebo vývodu generátoru (1 A)X0 19 - 20 fázový proud IL3' strany VN nebo vývodu generátoru (5 A)X0 19 - 21 fázový proud IL3' strany VN nebo vývodu generátoru (1 A)X0 25 - 26 nulový proud I01 strany VVN (5A)X0 25 - 27 nulový proud I01 strany VVN (1A)X0 37 - 38 nulový proud I02 strany VN (5A)X0 37 - 39 nulový proud I02 strany VN (1A)

X1 1 - 2 externí ovládací vstup BS1X1 3 - 4 externí ovládací vstup BS2X1 5 - 6 externí ovládací vstup BS3X1 7 - 8 externí ovládací vstup BS4X1 9 - 10 externí ovládací vstup BS5X1 11-12-13-14 výstupní relé TS4 (silové dvoukontaktní - viz "Ovládání vypínače")X1 15-16-17-18 výstupní relé TS3 (silové dvoukontaktní - viz "Ovládání vypínače")

X2 1 - 2 pomocné napájení - kladný potenciál ss napájení je připojen na sv.1 -rozsah pomocného napětí je vyznačen na na čelním panelu

X2 3 - 4 výstupní silové relé TS2X2 5 - 6 výstupní silové relé TS1X2 7 - 8 výstupní relé SS4X2 9 - 10 výstupní relé SS3X2 11-12-13 výstupní relé SS2X2 14-15 výstupní relé SS1X2 16-17-18 výstupní relé samočinné kontroly (IRF)

Ochrana je připojena na optickou datovou sběrniciprostřednictvím modulu pro připojení na sběrnicitypu SPA-ZC 17 nebo SPA-ZC 21, který je zasunutdo konektoru typu D umístěného na zadním panelu

ochrany. Koncovky optických kabelů jsou připojenyna připojovací místa Rx a TX prostřednictvímbajonetových konektorů. Přepínačová volba jenastavena do pozice "SPA".


1MRS 750096-MUM CZ 11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

X2

X1

Sériový port

SPA

TS4BS2 BS3 BS4 BS5BS1

IRF SS1 SS2 SS3 SS4 TS1 U

Made in Finland

- +TS2

X0

1

I'L1

I'L2

I'L3

IL1

IL2

IL3

TS3

I01 I02

2

3

4

5

6

7

8

9

25

26

27

13

14

15

16

17

18

19

20

21

37

38

39

aux

Obr. 2 Pohled na zadní panel stabilizované diferenciální ochrany SPAD 346 C

Modul ovládacích vstupů a výstupů ochranyModul ovládacích vstupů a výstupů diferenciálníochrany SPAD 346 C je upevněn k zadnímu paneluochrany, ve stejné pozici jako základová deska.Modul je moné z jeho pozice vyjmout po uvolněníupevňovacích roubů, po odpojení uzemňovacíhovodiče modulu a po odpojení plochého kabelu, kterýspojuje modul se základovou deskou.

Modul ovládacích vstupů a výstupů ochranyobsahuje výstupní relé (8 relé + relé IRF/vnitřníporucha ochrany), ovládací obvody těchto relé,elektronické obvody externích ovládacích vstupů(5 obvodů) a konektor typu D, určený pro sériovoukomunikaci. Plochý kabel spojuje výstupy vstupníchsignálů modulu na základovou desku. Reléovémoduly U1, U2 a U3 jsou umístěny ve stejnémprostoru ochrany.

Výstupní signály SS1...SS4 a TS1...TS4 zezákladové desky ovládají výstupní relé se stejnýmoznačením. Působení ochranných stupňů moduluochrany není k jednotlivým výstupním relé přiřazenopevně, ale tyto stupně lze přiřadit k poadovanýmvýstupním signálům. Výstupní relé TS1, TS2, TS3a TS4 jsou naopak pouze výstupní relé vhodná proovládání vypínače (viz "Ovládání vypínače").Konfigurace přepínačových skupin výstupní maticev modulu ochrany je popsána v manuálech jednotli-vých modulů ochrany.

U diferenciální ochrany SPAD 346 C je k dispozicipět externích vstupů BS1, BS2, BS3, BS4 a BS5.K těmto externím ovládacím vstupům mohou být

přiřazeny např. výstrané a vypínací signály plyno-vého relé výkonového transformátoru a signályz čidla monitorujícího teplotu vinutí. Externí ovládacívstupy lze funkčně pouít pro:- blokování jednoho nebo více ochranných

stupňů modulů ochrany- přímé ovládání výstupních relé- indikaci signálů nebo působení primárních

ochran- reset provozních indikátorů, reset přídre vý-

stupních relé a reset registrů a záznamovépaměti

- změnu nastavení aktuálních nastavenýchhodnot, t.j. pro přepínání mezi hlavními a druhý-mi nastavenými parametrovými hodnotamia naopak.

Přepínačové skupiny modulů ochrany se pouívajípro definování vazeb mezi aktivovanými externímiovládacími vstupy BS1...BS5 a mezi funkčnímpůsobením ochrany.

Aktivace ochranného stupně, blokovacích funkcía externích ovládacích vstupů je indikována červenězobrazeným kódem na displeji modulu ochrany,který identifikuje přísluný změnový stav. Významykódů jsou uvedeny v manuálech modulů ochrany.Informace o změnových stavech při aktivaciochranného stupně, blokovací funkce, externíhoovládacího vstupního nebo výstupního signálu lzetaké získat prostřednictvím sériové sběrnice.


12 1MRS 750096-MUM CZ

Signálové propojení modulůSignály BS INT1, BS INT2 a BS INT3 jsou blokovacísignály modulů ochrany SPCD 3D53 a SPCD 2D55.Tyto blokovací signály umoňují signálem jednohomodulu blokovat působení jiného modulu umístě-ného na jiné pozici v ochraně. Blokovací signál mezimoduly je aktivován v okamiku, kdy je aktivovánodpovídající blokovací signál jednoho moduluochrany. Blokovacími signály BS INT1...3 nelzeovládat výstupní relé a nelze je pouít pro blokování

modulu ochrany SPCJ 4D28. Na obr.3 na straně 18je znázorněno, jak lze konfigurovat externí ovládacívstupy, signály popudů, signály působení a bloko-vací signály modulů ochrany, aby bylo dosaenopoadované funkce ochrany. V tomto schématunejsou uvedeny přepínače volby aktivního stavusignálů, přepínače pouité pro konfiguraci přídrevýstupních relé a přepínače pro konfiguracia působení ochrany selhání vypínače.

23

45

67

8

3∆I>

3∆I>

>

12

34

56

78

SG

B2

SG

B3

SG

F6

SG

F7

SG

F8

SG

F9

SG

F10

SG

F11

SGR1

SGR2

SGR3

SGR4

SGR5

SGR6

SGR7

SGR8

AR

1

∆I

>01

∆I

>02

t >

01t

>02

1 1 1 1 1 1

SG

F6

SG

F7

SG

F8

SG

F9

SG

F10

SG

F11

SGR1

2 2 2 2 2 2 SGR2

3 3 3 3 3 3 SGR3

4 4 4 4 4 4 SGR4

SG

B2

5 5 5 5 5 5 SGR5

blok

ován

í sl

ožka

mi 2

.ha

rm. f

rekv

.st

rany

VN

6 6 6 6 6 6 SGR6

7 7 7 7 7 7 SGR7

8 8 8 8 8 8 SGR8

SGR9

SGR10

SGR11

SS

2S

S1

SS

3S

S4

TS

1T

S2

TS

3T

S4

X2/14X2/15

X2/10X2/9

X2/13

X2/11X2/12

X2/8X2/7

X2/5X2/6

X2/3X2/4

++

++

++

+

X1/18X1/17

+X1/14X1/13

X1/12X1/11

X1/16X1/15

I ,

I ,

IL1

L2L3

I' ,

I' ,

I'L1

L2L3 I 0

1I 0

2

BS

1

SPCD 2D55 (U2)

SPCD 3D53 (U1)

AR

1

AR

2

AR

3

SS

1

SP

AD

346

C

BS

2B

S3

BS

4B

S5

AR

2

AR

3

BS

INT

1

BS

INT

2

BS

INT

3

TS

1

SS

2

TS

2

SS

3

TS

3

SS

4

TS

4

SS

1

TS

1

SS

2

TS

2

SS

3

TS

3

SS

4

TS

4

AR

1

AR

2

AR

3

BS

INT

1

BS

INT

2

BS

INT

3

SG

B3

1 1 1 1 1 1

2 2 2 2 2

3 3 3 3 3

4 4 4 4 4

5 5 5 5 5

6 6 6 6 6

7 7 7 7 7

8 8 8 8 8

12

34

56

78

12

34

56

78

12

34

56

78

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

I>I>

>

SPCJ 4D28 (U3)

I>>

>∆I

>

SG

F7

12

34

56

SG

F8

12

34

SGB1 1 2 3 4 6

SGB2 1 2 3 4

SGB3 1 2 3 4

I >

0I

>>

0

t>t>

>t>

>>

∆t>

t >

0t

>>

0

SGR1

SGR2

SGR3

SGR4

SGR5

SGR6

SGR7

SGR8

SGR9

SGR10

SGR11

SS

1

TS

1

SS

2

TS

2

SS

3

TS

3

SS

4

TS

4

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

56

78

SG

F6

12

34

56

SG

F8

SS

1 TS

1 SS

2 TS

2

SS

3 TS

3

SS

4 TS

4

AR

2

AR

1

AR

3

blok

ován

í sl

ožka

mi 2

.ha

rm. f

rekv

.st

rany

VV

N

blok

ován

í sl

ožka

mi 2

.a

5. h

arm

o-ni

cké

frek

v.

Obr. 3 Měřící vstupy, externí ovládací vstupy, mezimodulové signály, výstupní signály a výstupní relé dife-renciální ochrany SPAD 346 C


1MRS 750096-MUM CZ 13

Modul napájeníModul napájení vytváří potřebná napětí pro modulyochrany. Modul napájení je samostatnou jednotkoua je umístěn za čelním panelem systému. Modulnapájení můe být vyjmut po demontái předníhočelního panelu systému.

K dispozici jsou dvě verze napájecího moduluSPGU 240A1 a SPGU 48B2 s rozdílným vstupnímnapětím.

SPGU 240A1- jmenovité napětí

Un= 110/120/230/240 V stUn = 110/125/220 V ss

- provozní rozsahU = 80...265 V st/ss

SPGU 48B2- jmenovité napětí

Un= 24/48/60 V ss- provozní rozsah

U = 18...80 V ss

Modul napájení typ SPGU 240A1 lze pouít jak prostřídavé, tak pro stejnosměrné napětí, zatímco typSPGU 48B2 je určen pouze pro stejnosměrnénapětí. Rozsah napájecího napětí modulu napájeníje vyznačen na systémovém panelu ochrany.

Modul napájení je transformátorový ss/ss zdrojzpětných běhů (flyback type) galvanicky oddělujícíprimární a sekundární stranu. Primární strananapájecího modulu je jitěna pojistkou F1 umístě-nou na titěném spoji modulu. Hodnota pojistkyu SPGU 240A1 je 1 A (pomalá) a u SPGU 48B2 je4 A (pomalá).

+8V

+12V

-12V

+24V

Uaux

80...265 V ac & dc18...80 V dc

Nestabilizované logickénapětí

Napětí pro operačnízesilovače

Napětí pro cívkyvýstupních relé

1 A(pomalá pojistka)

Obr. 4 Napěťové úrovně modulu napájení

Zelená LED dioda Uaux svítí, je-li modul napájenív provozu. Kontrolní obvod napětí napájející elektro-niku je umístěn v modulech ochrany. Pokud jeodchylka sekundárního napětí od napětí jmenovité-ho větí ne 25 %, je kontrolním obvodem aktivován

výstraný signál. Tento signál je také aktivovánv případě vyjmutí modulu napájení ze skříněochrany nebo při ztrátě pomocného napájeníochrany.


14 1MRS 750096-MUM CZ

Provozní indikátory

SGR

SGB

SGF

SPCD 3D53

TRIP

RESETSTEP

0021

A

PROGRAM

IRFL3L2L1

3 >ID

n1 II /

n2 II /

nd II /

d1fd5f II / %> [ ]

d1fd2f II / %> [ ]

S %[ ]

nI/P %[ ]

n2tp II /

2IdI1I

>>

d1fd5f II / %[ ]>>

SGR

SGB

SGF

SPCD 2D55

TRIP

PROGRAM

RESETSTEP

0029

A

>I∆ 01

>I∆ 02

1 n/

2 n/

>2f 1f/ %[ ]( )01

>2f 1f/ %[ ]( )02

IRFd1I01I d2I 02IΣ 1I Σ 2I

n/ %[ ]2 IP

n/ %[ ]1 IP

I I

I I

01 n/I I

02 n/I I

I I I

I I I

01 s[ ]>t

02 s[ ]>t

01 / Σ 1 %[ ]I I

02 / Σ 2I I %[ ]

SGR

SGB

SGF

SPCJ 4D28

TRIP

PROGRAM

RESETSTEP

L1 L2 L3 o IRF

3 >II

IIII

> nI I/

k

n>>I I/

k 0

n0 >I I/

0023

A

nI/I >>>

>>t [ ]s

st >>> [ ]

s0 >t [ ]

0t s[ ]n0I I/>>

>t [ ]s

>t [ ]s∆>I∆

>>

%[ ]

RS 621 Ser.No.

SPAD 346 C

2

5

0199

A

18...80 V –

80...265 V ~–

fn = 50Hz

60Hz

U1

0

SPCD 3D53

123

45678A

/

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

0 00

nI = 1A 5A

nI = 1A 5A ( )02I

nI = 1A 5A

nI = 1A 5A ( )2I( )1I

( )01I

0

SPCD 2D55

000

1234567890IIA

BS1

BS2

U3

SPCJ 4D28

CBFP Trip

I > Start

I 0 > Start

I > Trip∆

1234567890IIA

I 0 > Trip

I > Trip

>>I Start

>>I Trip

>>>I Start

>>>I Trip

>>I 0 Start

>>I 0 Trip

OPERATION INDICATORS

U2

0 000

BS4CBFP Trip

BS5

CBFP Trip



BS3

I 2f ( )I 02 >Block

I 2f ( )I 01 >Block

3 I > Trip∆>>

I d2f > Block

3 I Trip∆

I d5f > Block

auxU

Obr. 5 Čelní panel stabilizované diferenciální ochrany SPAD 346 C

1. Zelená LED dioda Uaux na systémovém panelusvítí, je-li modul napájení v provozu.

2. Na displejích modulů ochrany jsou zobrazenyměřené veličiny (data), nastavené hodnotya zaznamenané informace. Provozní indikacemodulů ochrany je tvořena červenou číslicí nebokódem, které jsou zobrazeny na displeji a indi-kační LED diodou "TRIP". Provozní indikátory,jejich interní priority a způsoby RESETU jsoupopsány a vysvětleny v manuálech jednotlivýchmodulů ochrany.

3. Měřené nebo nastavené hodnoty zobrazené nadispleji jsou blíe určeny a přiřazeny příslunému

parametru, nebo stupni prostřednictvím lutýchLED diod na čelním panelu a červeně zobra-zenými kódy na displeji. Měřené a nastavenéhodnoty jsou popsány a vysvětleny v manuálechjednotlivých modulů ochrany.

4. Systémem samočinné kontroly vyhodnocenátrvalá porucha je signalizována indikátorem IRFna kadém modulu samostatně. Poruchový kódzobrazený při vzniku poruchy na displeji musí býtuveden při objednávce opravy. Poruchové kódyjsou popsány a vysvětleny v manuálechjednotlivých modulů ochrany.


1MRS 750096-MUM CZ 15

Technická dataMěřicí vstupyjmenovitý proud In 1 A 5 Ačísla svorek X0/1-3,4-6,7-9 X0/1-2,4-5,7-8 X0/13-15,16-18 X0/13-14,16-17 X0/19-21,25-27 X0/19-20,25-26 X0(37-39 X0/37-38tepelná proudová přetíitelnost- trvalá 4 A 20 A- po dobu 10 s 25 A 100 A- po dobu 1 s 100 A 500 Adynamická proudová přetíitelnost- hodnota jedné půlvlny 250 A 1250 Avstupní impedance <100 mΩ <20 mΩjmenovitá frekvence fn 50 Hz nebo 60 HzVýstupní reléSilová výstupní reléčísla svorek X1/11-12-13-14,15-16-17-18,

X2/3-4,5-6jmenovité napětí 250 V st/sstrvalá zatíitelnost 5 Aspínací schopnost a zatíitelnost:- po dobu 0,5 s 30 A- po dobu 3,0 s 15 Arozpínací schopnost pro ss napětí a při čas.konstantěL/R ≥ 40 ms a pro ovládací napětí 48/110/220 V ss 5 A / 3 A / 1 Amateriál kontaktů AgCdO2

Signalizační reléčísla svorek X2/7-8,9-10,11-12-13,14-15 X2/16-17-18jmenovité napětí 250 V st/sstrvalá zatíitelnost 5 Aspínací schopnost a zatíitelnost:- po dobu 0,5 s 10 A- po dobu 3,0 s 8 Arozpínací schopnost pro ss napětí a při čas. konstantěL/R ≥40ms a pro ovládací napětí 48/110/220 V ss 1 A / 0,25 A/ 0,15 Amateriál kontaktů AgCdO2

Ovládací vstupyčísla svorek ovládací napětí X1/1-2,3-4,5-6,7-8,9-10- jmenovité napětí Un = 24/48/60/110/220 V ss

Un = 110/220 V st- provozní rozsah 18...265 V ss a 80...265 V stvstupní proud 2...20 mAVolitelný reim aktivace v modulech ochran- vstup aktivován pod napětím- vstup aktivován bez napětíČas mezi aktivací ovl. vstupu a působenímochrany (vstup aktivní pod napětím, musíbýt programováno v modulu ochrany) < 30 msČas mezi aktivací ovl. vstupu a působenímochrany (vstup aktivní bez napětí, musíbýt programováno v modulu ochrany) < 50 ms


16 1MRS 750096-MUM CZ

Modul napájeníčísla svorek X2/1-2typ SPGU 240A1- jmenovité napětí Un = 110/120/230/240 V st Un = 110/125/220 V ss- provozní rozsah 80...265 V st/ss

typ SPGU 48B2- jmenovité napětí Un = 24/48/60 V ss- provozní rozsah 18...80 V ssproudová spotřeba klidovýstav / aktivovaný stav cca 10 W / 15 W

Modul třífázové stabilizované dif. ochrany SPCD 3D53- viz "Technická data" v manuálu 34SPCD2-CZ.

Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55- viz "Technická data" v manuálu 34SPCD3-CZ.

Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28 viz "Technická data" v manuálu 34SPCJ18-CZ

Datová komunikaceTyp přenosu optická sériová sběrniceDatový kód ASCIIRychlost přenosu dat 4800 nebo 9600 Bd

Modul pro připojení na sběrnici bez externího napájení:- pro kabely s plastickým vláknem SPA-ZC 21 BB- pro kabely se skleněným vláknem SPA-ZC 21 MM

Modul pro připojení na sběrnici s externím napájením:- pro kabely s plastickým vláknem SPA-ZC 17 BB- pro kabely se skleněným vláknem SPA-ZC 17 MM

SW vybavení pro SPAD 346 C (software)Monitorovací program SMS 010Poruchový zapisovač - PC program SPCR EVAL

Zkuební napětíNapětí izolační zkouky (IEC255-5) 2 kV, 50 Hz,1 min.Napětí rázové zkouky (IEC255-5) 5 kV,1,2/50 µs 0,5 JIzolační stav (IEC 255-5) >100 MΩ, 500 V ss


1MRS 750096-MUM CZ 17

Testy odolnosti proti rueníVf test ruení (IEC255-22-1)- společný reim 2,5 kV, 1 MHz, 2 s- diferenciální reim 1,0 kV, 1 MHz, 2 sElektrostatický vybíjecí test (IEC255-22-2 a IEC801-2), Class III:- vzduný výboj 8 kV- kontaktní výboj 6 kVRychlý (5/50 ns) přechodový test (IEC255-22-4),Class III;IEC 801-4,level IV:- vstupy napájení 4 kV- ostatní vstupy/výstupy 2 kV

Pracovní prostředíRozsah provozní teploty - 10... + 55 °CRozsah transportní a skladovacíteploty (IEC 68-2-8) - 40... + 70 °CTeplotní vliv 0,1% / °CRelativní vlhkost (IEC 68-2-30) 93...95 %, +55 °C, 6 cyklůStupeň krytí skříně ochrany prozaputěnou montá (IEC529) IP 54Hmotnost plně vybavené ochrany cca 6,0 kg


18 1MRS 750096-MUM CZ

Doporučené parametry proudových transformátorůČím důleitějí je chráněný objekt, tím větí musíbýt věnována pozornost volbě proudových transfor-mátorů. Obvykle není moné navrhnout dimenziproudových transformátorů tak, e transformujíproudy včetně stejnosměrných sloek, ani dojdek jejich přesycení, je-li remanence proudovýchtransformátorů vysoká. Diferenciální ochrana

SPAD 346 C pracuje spolehlivě i při částečnémpřesycení proudových transformátorů. Následujícídoporučení pro parametry proudových transformá-torů zajiťuje stabilitu ochrany při vysokých průcho-zích proudech a rychlé i citlivé působení ochrany připoruchách v chráněné zóně, kdy zkratové proudymohou být vysoké.

Diferenciální ochrana

Doporučená třída přesnosti pouitých proudovýchtransformátorů (IEC 185) pro diferenciální ochranuSPAD 346 C je 5P, která limituje proudovou chybupro jmenovitý proud na 1 % a omezuje fázový posunna 60 úhlových minut.Jeho nadproudový činitel Fn serozumí takový násobek primárního jmenovitéhoproudu jistícího transformátoru, kdy chyba(composite error) nepřesáhne 5 %

Přibliná hodnota limitního faktoru přesnosti(nadproudového čísla) Fa odpovídá skutečné zátěiJTP a lze ji vypočítat z jmenovitého limitního faktoruFn, jmenovité zátěe Sn, vnitřní zátěe Sina skutečné zátěe Sa proudového transformátorupodle následujícího vztahu :

Sin + SnFa = Fn

Sin + Sa

Fa = nadproudový činitel skutečný (aktuální)Fn = nadproudový činitel jmenovitýSin = ztráty vnitřní zátěeSn = jmenovitý úkon JTPSa = skutečná zátě

V uvedeném příkladě je jmenovitá zátě Sn - JTP -5P20 strany VN = 10 VA, sekundární jmenovitýproud je 5 A, vnitřní odpor Rin = 0,07Ω a jmenovitýnadproudový činitel Fn odpovídající jmenovité zátěiJTP je 20. V tomto případě je vnitřní zátěproudového transformátoru Sin = (5 A)2 x 0,07Ω =1,75 VA. Vstupní impedance ochrany přijmenovitém proudu 5 A je <20mΩ. Pokud vodičeměřícího obvodu mají odpor 0,113 Ω, je skutečnázátě proudového transformátoru Sa = (5 A)2 x(0,113 + 0,020) Ω = 3,33 VA. Skutečný nadproudovýčinitel Fa odpovídající skutečné zátěi pak budecca 46.

Pro jmenovitý proud 5 A můe být nárůst zatíeníproudového transformátoru značný. Pro jmenovitýproud 1 A je skutečné zatíení proudového trans-formátoru nií a současně se zvyuje schopnostlineárního proudového přenosu (transformace).

Při poruchách v chráněné zóně na VVN stranětransformátoru mohou být poruchové proudy vesrovnání s jmenovitým proudem proudových trans-formátorů velmi vysoké. Vzhledem k vybavení dife-renciálního modulu ochrany mikovým stupněm jedostačující, pokud proudové transformátory jsouschopny přenést (transformovat) proud potřebný promikové vypnutí v prvním cyklu poruchy.

Proudové transformátory musí být schopny věrněpřenést nesymetrické poruchové proudy bezpřesycení po dobu 10 ms po vzniku poruchy. Tatovlastnost JTP zajiťuje, e náběhové časy ochranyodpovídají časům uvedeným v popisech jedno-tlivých modulů.

Skutečný nadproudový činitel odpovídající skutečnézátěi fázového proudového transformátorupouitého pro diferenciální ochranu musí splnitnásledující poadavky:Fa> 40 aFa > 4 x Imax1, kde Imax1 je zařízení mikového článku Id/In >>

Pouití funkce opětného zapnutí pro likvidaciporuchy vně chráněné zóny můe způsobit značnýzbytkový magnetismus v jádře JTP. Aby bylazajitěna stabilita diferenciální ochrany i při opětnémzapnutí a vysokých proudech v případech, kdy jeu JTP vysoký zbytkový magnetismus, musí býtsplněny výe uvedené poadavky na limitní faktor(nadproudový činitel) proudových transformátorůVVN i VN strany. Tyto limitní faktory (nadproudováčísla) JTP musí být pokud mono stejné.

Při chránění generátoru je důleité, aby proudovátransformační schopnost fázových proudovýchtransformátorů v uzlu i na svorkách generátoru bylatotoná, to znamená, e zátěe proudových trans-formátorů na obou stranách musí být pokud monostejné. Pokud v provozních stavech po synchro-nizaci mohou chráněným generátorem protékatvysoké zapínací proudy s vysokým obsahem sssloek, je nutné věnovat zvlátní pozornost návrhuproudových transformátorů, jejich zatíení a nasta-vení ochrany.


1MRS 750096-MUM CZ 19

Technické parametry proudových transformátorůtřídy X (BS 3938) jsou definovány napětím bodukolena a odporem sekundárního vinutí. Napětí bodukolena je hodnota sekundárního napětí JTP, přikterém 10% zvýení sekundárního proudu vyvolá50% zvýení budícího proudu. Napětí bodu kolenaUk proudových transformátorů pouitých prodiferenciální ochranu musí vyhovět následujícímupoadavku:

4 x Imax2 x (Rin + RL)Uk >

n

kde:n je transformační poměr proudovéhotransformátoruRin je odpor sekundárního vinutí proudovéhotransformátoruRL celkový odpor nejdelí měřící smyčky(výstupní i zpětný vodič)Imax2 je nastavení mikového diferenciálního

proudového stupně Id/In>> násobenéjmenovitým proudem chráněného objektu

Ochrana pro zemní poruchy

Specifikovaná doporučení pro proudové transfor-mátory pouité k chránění při zemních porucháchs ochranou na bázi stabilizovaného diferenciálníhoprincipu jsou stejná jako pro diferenciální ochranu.Skutečný nadproudový činitel odpovídající sku-

tečnému zatíení nulového proudového transformá-toru musí být co moná nejblíe nadproudovémučiniteli fázových proudových transformátorů,odpovídajícímu jejich skutečné zátěi.

Ochrana pro zemní poruchy vyuívající vysokoimpedanční princip chráněníCitlivost a spolehlivost diferenciální proudovéochrany stabilizované prostřednictvím odporu jsouznačně závislé na pouitých proudových transfor-mátorech. Proudové transformátory, které tvořísoučást stejného diferenciálního obvodu, musí mítstejný počet závitů a stejný transformační převod.

Aby bylo moné při vzniku poruchy v chráněné zóněnapájet diferenciální proudový obvod poadovanýmpopudovým proudem, musí mít proudové transfor-mátory napětí bodu kolena cca dvojnásobné, ne jestabilizační napětí poadované pro ochranu připoruchách mimo chráněnou zónu. Stabilizačnínapětí ochrany Us a napětí bodu kolena Ukproudového transformátoru jsou vypočteny podlenásledujícího vztahu:

Ifmax2 x (Rin + RL)Us =

nUk = 2 x Us

Kde:Ifmax2 je maximální průchozí poruchový proud, přikterém nesmí ochrana působit. Faktor 2 je pouitv případech, kdy není moné aplikovat časovézpodění ochrany. Aby se napětí bodu kolenaproudových transformátorů nezvyovalo přílivysoko, doporučuje se pouít proudovýchtransformátorů, jejich odpor sekundárního vinutí jena stejné úrovni jako odpor měřícího obvodu.

Poadavky na citlivost ochrany jsou ohroeny,pokud můe dojít k příli vysokému zvýení magne-tizačního proudu proudových transformátorů vesrovnání s napětím bodu kolena. Hodnotu primár-ního proudu Iprim, při kterém ochrana působí prodané nastavení,lze vypočítat podle následujícíhovztahu:

Iprim = n x (Ir + Iu + m x Im)Kde:n = transformační poměr proudovéhotransformátoruIr = proudová hodnota reprezentující nastaveníochranyIu = proud tekoucí přes ochranný napěťově závislýodpor (varistor)m = počet proudových transformátorů v systémuchráněníIm = magnetizační proud jednoho proudovéhotransformátoru

Ochranný napěťově závislý odpor (varistor) připo-jený paralelně k diferenciálnímu proudu zajiťuje,aby napětí generované v diferenciálním obvodu připoruchách v chráněné zóně nebylo příli vysoké.Velikost odporu varistoru je závislá na monémpřiloeném napětí - čím vyí napětí, tím niíodpor.

Nadproudová ochrana

Specifikovaná doporučení pro proudové transformá-tory pouité k nadproudovému chránění jsou stejná

jako v případě diferenciální proudové ochrany, t.j.bez speciálních poadavků.


20 1MRS 750096-MUM CZ

Ovládání vypínačeVypnutí vypínače můe být realizováno jako dvou-pólové ovládání nebo jako jednopólové ovládání.Stabilizovaná diferenciální ochrana SPAD 346 C jevybavena dvěma silovými relé s jedním kontaktem(TS1 a TS2) a dvěma silovými relé s dvěmakontakty (TS3 a TS4).

Při aplikacích s dvoupólovým ovládáním vypínače jeovládací napětí vedeno přes kontakty na obě stranyvypínací cívky vypínače. Je-li pro dvoupólovéovládání pouito například silové výstupní relé TS3,je svorka X1/15 připojena k zápornému potenciáluovládacího napětí a svorka X1/18 je připojena kekladnému potenciálu ovládacího napětí. SvorkyX1/16 a X1/17 jsou připojeny k vypínací cívcevypínače. Je-li pro dvoupólové ovládání pouito

silové výstupní relé TS4, lze svorku X1/11 připojitk zápornému potenciálu ovládacího napětí a svorkuX1/14 lze připojit ke kladnému potenciáluovládacího napětí. Svorky X1/12 a X1/13 jsoupřipojeny k vypínací cívce vypínače.

Pokud je pro jednopólové ovládání pouito výstupnírelé TS3, lze svorky X1/16 a X1/17 propojit, toznamená, e kontakty relé jsou pak zapojeny dosérie. Svorka X1/15 je připojena k vypínací cívcevypínače a svorka X1/18 ke kladnému potenciáluovládacího napětí. Pokud je pro jednopólovéovládání pouito výstupní relé TS4, lze svorky X1/12a X1/13 propojit, svorku X1/11 lze připojit k vypínacícívce a svorku X1/14 ke kladnému potenciáluovládacího napětí.

+ + +

+

0

SS1 SS2 SS3 SS4 TS1 TS2 TS3

++++

14 15 11 12 13 9 10 7 8 5 6 3 4 15 16 17 18X1X2X2X2X2X2X2

OPEN

+

TS4

11 12 13 14X1

-

Dvoupólové ovládání vypínače

+ + +

+

0-

SS1 SS2 SS3 SS4 TS1 TS2 TS3

++++

14 15 11 12 13 9 10 7 8 5 6 3 4 15 16 17 18X1X2X2X2X2X2X2

OPEN

+

TS4

11 12 13 14X1

Jednopólové ovládání vypínače

Obr. 6 Dvoupólové a jednopólové ovládání vypínače


1MRS 750096-MUM CZ 21

Aplikační příkladyNásledující aplikační příklady jsou ukázkou pouitídiferenciální ochrany SPAD 346 C pro chránění

výkonového transformátoru. V uvedených příkla-dech jsou pouity vechny tři moduly ochrany.

Příklad 1. Diferenciální ochrana SPAD 346 C pouitá pro chránění výkonového transformátoruv zapojení YNyn0.

X1/18

L1

L2

L3

P1P2

S1S2 S2S1

P2P1

U1 IRF

+ -

U5

+

-

(~)

(~)Uaux

U6

BS1BS2BS3BS4BS5

S1

S2

P1

P2

S1

S2

P1

P2


SPAD 346 C

SS2

SS1

SS3

SS4

TS1

TS2

TS3

IRF

TS4

I / O

∆I >01

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

X1/1

X1/2

X1/3

X1/4

X1/5

X1/6

X1/7

X1/8

X1/9

X1/10

IRFX2/18X2/17X2/16

X2/14X2/15

X2/10X2/9

X2/13

X2/11X2/12

X2/8X2/7

X2/5X2/6

X2/3X2/4

+

+

+

+

+

+

+

+X1/14X1/13X1/12X1/11

TRIP

+

TRIP

TRIP

3∆I>

U4

X2/

1

X2/

2

X0/

1

X0/

2X

0/3

X0/

4

X0/

5X

0/6

X0/

7

X0/

8X

0/9

X0/

13X

0/14

X0/

15X

0/16

X0/

17X

0/18

X0/

19X

0/20

X0/

21

5 AN

X0/

25X

0/26

X0/

27

X0/

37

X0/

38X

0/39

I / O

Y / ∆

Y / ∆


U3

BS1BS2BS3BS4BS5

BS2BS1

1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

3∆I>>

∆I >02

@

SP

A-Z

C_

Rx Tx

X1/17X1/16X1/15

TRIP

SÉRIOVÝPORT

3I>I

∆I>BS3


Obr. 7 Aplikační příklad 1


22 1MRS 750096-MUM CZ

Stabilizovaný stupeň a mikový stupeň modulutřífázové diferenciální ochrany SPCD 3D53 sepouívá pro chránění výkonového transformátoru přizkratech ve vinutí a při mezizávitových zkratech. Přizapínacím procesu je vypnutí stabilizovanýmstupněm zamezeno blokovací funkcí pracující naprincipu vyhodnocení druhé harmonické slokydiferenciálního proudu. V případech, kdy nenív jistých provozních stavech povoleno odpojenítransformátoru od sítě při jeho přesycení, je vyuitoblokování pracující na principu vyhodnocení pátéharmonické sloky diferenciálního proudu.

Modul SPCD 2D55 s ochranami pracujícími naprincipu stabilizovaného diferenciálního proudunebo na vysokoimpedančním principu se pouívápro chránění vinutí strany VVN a VN při zemníchporuchách. Pokud je pouita ochrana pracující naprincipu stabilizovaného diferenciálního proudu, lzejako záloní ochranu strany VN vyuít časovězávislý stupeň Io> modulu ochrany SPCJ 4D28.Blokování s vyhodnocením poměru mezi slokamidruhé harmonické a základní harmonické frekvenceu nulového proudu je moné aplikovat na VVN i VNstraně. Při pouití ochrany pracující navysokoimpedančním principu na straně VN nelzepro chránění při zemních poruchách vytvořit funkcizáloní ochrany.

V modulu ochrany SPCJ 4D28 je k dispozicitřífázová třístupňová nadproudová ochrana a zálo-ní ochrana při zemních poruchách. Modul měřífázové proudy na straně VVN a nulový proud nastraně VN. Nadproudový časově nezávislý stupeňI>>> je nastaven tak, aby působil při zkratech naVVN straně transformátoru. Nastavení nadprou-

dového stupně I>> je provedeno tak, aby působil přizkratech na VN straně transformátoru a současněse tento stupeň stal záloní ochranou při zkratechna straně přípojnic systému VN. K dispozici jefunkce, která při magnetizačním zapínacím prouduautomaticky zdvojnásobuje nastavenou hodnotustupně I>>. Nadproudový stupeň modulu I> lzevyuít jako záloní ochranu se závislým časovýmzpoděním při zemních poruchách na vývodech VNstrany systému.

Blokovací funkci vyhodnocující druhou harmonickousloku diferenciálního proudu v modulu ochranySPCD 3D53 lze pouít pro blokování nadprou-dových stupňů I> a I>> modulu ochrany SPCJ 4D28při magnetizačních zapínacích proudech. Blokováníje programováno v modulu ochrany SPCD 3D53 napoadované výstupní relé, z kterého je propojeno naexterní ovládací vstup BS1, BS2 nebo BS3.Přísluný ovládací vstup je programován problokování působení nadproudového stupně I>a/nebo I>> modulu ochrany SPCJ 4D28. Působenínadproudového stupně I>>> není blokováno.

Chránění výkonového transformátoru v zapojeníYNyn lze kombinovat s ochranou nesouměrnosti ∆I>v modulu ochrany SPCJ 4D28 a tuto funkci pouítpřinejmením jako signalizační funkci monitorovánísítě. V tomto případě je nutné si uvědomit, eochrana při fázové nesouměrnosti můe aktivovatvýstraný signál také při zemních poruchách.

V modulech ochrany integrované funkce selhánívypínače při působení aktivují silové výstupní relé,kterým lze ovládat nadřazený vypínač na straněVVN ve směru napájení (toku energie).

Příklad 2. Diferenciální ochrana SPAD 346 C pouitá pro chránění výkonového transformátoruv zapojení YNd11.Principy chránění při závitových poruchách a přizkratech ve vinutí jsou stejné jako v předcházejícímpříkladu č.1. Ochrana v modulu SPCD 2D55pracující na vysokoimpedančním principu sepouívá pro chránění vinutí strany VVN při zemníchporuchách.

Stupeň s časově závislou charakteristikou Io>v modulu ochrany SPCJ 4D28 je vyuit jako záloníochrana při zemních poruchách. V tomto případě jedruhé jádro proudového transformátoru v nulovémbodu strany VVN připojeno na svorky X0/37-38nebo X0/37-39, jak je uvedeno na obr. 8. Pokud jenulový bod strany VVN (hvězda) uzemněn přímo,lze jako záloní ochranu pro zemní poruchy vyuít

stupeň s nezávislým časovým zpoděním Io>>.Ochrany pracující na principu vyměření nulovéhoproudu jsou při pouití na straně VN naprogra-movány v modulu SPCD 2D55. V tomto případě lzevyuít blokovací funkce vyhodnocující druhouharmonickou sloku nulového proudu. Blokovacífunkci lze vyuít pro blokování stupňů Io> a Io>>v modulu ochrany SPCJ 4D28 při zapnutítransformátoru. Blokování je programovánov modulu ochrany SPCD 2D55 na poadovanévýstupní relé, z kterého je vnějím propojemspojeno na ovládací vstup BS1, BS2 nebo BS3.Přísluný ovládací vstup je programován problokování působení poadovaného stupně chráněnípři zemních poruchách v modulu SPCJ 4D28.


1MRS 750096-MUM CZ 23

X1/18

U1 IRF

+ -

U5

+

-

(~)

(~)Uaux

U6

BS1BS2BS3BS4BS5


SPAD 346 C

SS2

SS1

SS3

SS4

TS1

TS2

TS3

IRF

TS4

I / O

∆I >01

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

X1/1

X1/2

X1/3

X1/4

X1/5

X1/6

X1/7

X1/8

X1/9

X1/10

IRFX2/18X2/17X2/16

X2/14X2/15

X2/10X2/9

X2/13

X2/11X2/12

X2/8X2/7

X2/5X2/6

X2/3X2/4

+

+

+

+

+

+

+

+X1/14X1/13X1/12X1/11

TRIP

+

TRIP

TRIP

3∆I>

U4

X2/

1

X2/

2

X0/

1X

0/2

X0/

3X

0/4

X0/

5X

0/6

X0/

7

X0/

8X

0/9

X0/

13X

0/14

X0/

15X

0/16

X0/

17X

0/18

X0/

19X

0/20

X0/

21

5 AN

X0/

25X

0/26

X0/

27

X0/

37

X0/

38X

0/39

I / O

Y / ∆

Y / ∆


U3

BS1BS2BS3BS4BS5

BS2BS1

1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

3∆I>>

∆I >02

@

SP

A-Z

C_

Rx Tx

X1/17X1/16X1/15

TRIP

SÉRIOVÝPORT

3I>I

∆I>BS3


L1

L2

L3

P1P2

S1S2

S1

S2

P1

P2

S1

S2

P1

P2

P1P2

S1S2

YNd11



24 1MRS 750096-MUM CZ

Příklad 3. Diferenciální ochrana SPAD 346 C pouitá pro chránění výkonového transformátoruv zapojení YNd11 a připojeného zemního transformátoru zapojeného do lomené hvězdy.Aplikační příklad 3 (obr.9) je uveden na straně 26.Chránění při poruchách ve vinutí a při závitovýchporuchách je navreno stejným způsobem jakov příkladu č.1. Ochrany pracující na vysokoimpe-

dančním principu, nebo na principu stabilizovanéhodiferenciálního proudu lze vyuít pro chránění přizemních poruchách. Na obr.9 je uvedena aplikacevyuívající vysokoimpedanční princip chránění.

X1/18

U1 IRF

+ -

U5

+

-

(~)

(~)Uaux

U6

BS1BS2BS3BS4BS5


SPAD 346 C

SS2

SS1

SS3

SS4

TS1

TS2

TS3

IRF

TS4

I / O

∆I >01

BS1

BS2

BS3

BS4

BS5

X1/1

X1/2

X1/3

X1/4

X1/5

X1/6

X1/7

X1/8

X1/9

X1/10

IRFX2/18X2/17X2/16

X2/14X2/15

X2/10X2/9

X2/13

X2/11X2/12

X2/8X2/7

X2/5X2/6

X2/3X2/4

+

+

+

+

+

+

+

+X1/14X1/13X1/12X1/11

TRIP

+

TRIP

TRIP

3∆I>

U4

X2/

1

X2/

2

X0/

1X

0/2

X0/

3X

0/4

X0/

5X

0/6

X0/

7X

0/8

X0/

9

X0/

13X

0/14

X0/

15X

0/16

X0/

17X

0/18

X0/

19X

0/20

X0/

21

5 AN

X0/

25

X0/

26X

0/27

X0/

37

X0/

38X

0/39

I / O

Y / ∆

Y / ∆


U3

BS1BS2BS3BS4BS5

BS2BS1

1 A

5 AN 1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

5 AN

1 A

5 AN 1 A

5 AN 1 A

3∆I>>

∆I >02

@

SPA

-ZC

_

Rx Tx

X1/17X1/16X1/15

TRIP

SÉRIOVÝPORT

3I>I

∆I>BS3


L1

L2

L3

P1P2

S1S2

S1

S2

P1

P2

S1

S2

P1

P2

YNd11

S2S1

P2P1



1MRS 750096-MUM CZ 25

Instrukce pro nastavení

Modul třífázové diferenciální ochrany SPCD 3D53.

Tabulka v manuálu modulu diferenciální ochranyuvádí nastavení pro přizpůsobení k vektorové sku-pině odpovídající větině nejčastěji pouívanýchvektorových skupin výkonových transformátorů.Přizpůsobení k vektorové skupině uvedené v tabul-ce je programováno v modulu ochrany prostřed-nictvím přepínačů na přepínačové skupině SGF1.Aby jste mohli této tabulky pouít, musíte znát ve-ktorovou skupinu chráněného transformátoru a zvo-lený typ zapojení proudových transformátorů, kterýmusí být také zohledněn i při chránění generátorů.

V aplikačním příkladu č.1 (obr.7) jsou proudovétransformátory zapojeny podle typového zapojení I,kdy fázový rozdíl mezi fázovými proudy přivedenýmik ochraně ze strany VVN a VN je 180o. Přizpů-sobení k fázovému rozdílu je provedeno v moduludiferenciální ochrany na straně VN (SGF1/3=1,SGF1/4 = 1 a SGF1/5..8 = 0). Nulový bod hvězdyvinutí transformátoru na straně VVN i VN je uze-mněn, take nulové sloky, které se objeví při poru-chách mimo chráněnou zónu musí být eliminoványve fázových proudech na straně VVN i VN prostřed-nictvím přísluného nastavení (SGF1/1=1,SGF1/2=1). Kontrolní součet přepínačové skupinySGF1 bude 15.

V aplikačním příkladu č.2 (obr.8) jsou proudovétransformátory zapojeny podle typového zapojení II.Pro tento způsob zapojení proudových transformá-torů není ádný fázový rozdíl mezi proudy přivede-nými k ochraně. Na straně VVN jsou nulové slokyfázových proudů eliminovány v číslicově implemen-tovaném zapojení trojúhelníku pro přizpůsobeník fázové diferenci primární a sekundární strany(SGF1/6=1, SGF1/7=0 a SGF1/8=1). Kontrolnísoučet přepínačové skupiny SGF1 bude 160.

Pokud poadované nastavení pro přizpůsobeník vektorové skupině není v tabulce uvedeno, je na-stavení provedeno podle dalích doplňkových tabu-lek. V modulu ochrany lze nastavit vechny vektoro-vé skupiny dvouvinuťových transformátorů bezohledu na způsob uzemnění transformátoru a sítě.

Nastavení vektorové skupiny v aplikačním příkladuč.3 (obr.9) zohledňuje nejen vlastní vektorovouskupinu hlavního transformátoru, ale také zemnítransformátor instalovaný v chráněné zóně na stra-ně VN. Zapojení fázových transformátorů proudu jev souladu s typovým zapojením I. V chráněné zóněje uzemněný nulový bod jak na straně VVN, tak nastraně VN a z tohoto důvodu v přizpůsobovacívektorové skupině musí být zohledněny nulovésloky fázových proudů. Na straně VVN jsou nulovésloky eliminovány v nastavení pro přizpůsobeník fázové diferenci primární a sekundární strany(SGF1/6=0, SGF1/7=1 a SGF1/8=0). Na straně VNmusí být nulové sloky vypočítány a z fázových

proudů eliminovány samostatně (SGF1/1=1). Kon-trolní součet přepínačové skupiny SGF1 bude 65.

Pokud jmenovité primární proudy výkonového trans-formátoru na straně VVN a VN nejsou stejné jakojmenovité primární proudy proudových transformá-torů odpovídajících stran, jsou parametry nastaveníI1/In a I2/In pouity pro korekci transformačníchpřevodů. V příkladu je uveden výkonový transfor-mátor s jmenovitým výkonem 40 MVA a jmenovitýmnapětím 110 kV/10,5 kV. Transformační převodproudových transformátorů na straně VVN je 300 A/ 1 A a proudových transformátorů na straně VN je2500 A / 5 A.Jmenovitý proud I1n strany VVN výkonovéhotransformátoru je

Sn 40 MVAI1n = = = 210 A √3 U1n √3 x 110 kVStejným způsobem vypočítaný proud I2n strany VNje

Sn 40 MVAI2n = = = 2199 A

√3 U2n √3 x 10,5 kVNastavená korekce transformačního poměru jevypočtena na základě těchto jmenovitých proudůa jmenovitých primárních proudů proudovýchtransformátorů strany VVN i VN.

I1/In= 210 A / 300 A = 0,70 I2/In = 2199 A / 2500 A = 0,88Základní nastavení parametru P/In se pouívá prodefinování minimální citlivosti diferenciální ochrany.Toto nastavení zohledňuje diferenciální proudyzpůsobené chodem transformátoru naprázdnoa nepatrným přesycením transformátoru. Základnímnastavením lze také ovlivnit celou provozní vypínacícharakteristiku. Základní nastavení parametru P/Inje obvykle při chránění transformátoru nastavenov rozsahu 20...40 %. Při chránění generátoru jetypická hodnota nastavení v rozsahu 5...20 %.Při nastavení popudového poměru S je nutnézohlednit třídu přesnosti pouitých proudovýchtransformátorů, jejich limitní faktor přesnosti(nadproudové číslo) odpovídající skutečné zátěiproudových transformátorů, regulační rozsahpřepínače odboček výkonového transformátorua pozici bodu druhého zlomu I2tp/In na provoznívypínací charakteristice ochrany. Čím vyí je chybapouitých proudových transformátorů, tím vyí jenastavená hodnota parametru S. Je-li napříkladtřída přesnosti proudových transformátorů na straněVVN a VN rovna 5P, celková chyba pro jmenovitýlimit přesnosti primárního proudu by měla býtmaximálně 5 % na obou stranách.


26 1MRS 750096-MUM CZ

Transformační převod (poměr) proudových trans-formátorů na straně VVN i VN výkonovéhotransformátoru je obvykle k ochraně přizpůsoben vevztahu ke střední odbočce regulačního rozsahu.Maximální chyba způsobená pozicí regulačníchodboček je v jedné z krajních poloh. Jeden z faktorůovlivňujících nastavení popudového poměru jeregulační rozsah přepínače odboček. Tento rozsahmůe být např. ± 9 x 1,67 % = 15 %. Jiný faktor,který musí být při nastavení popudového poměruzohledněn, je chyba způsobená přizpůsobovacími(převodovými) transformátory v ochraně a přesnostíA/D převodníků. Tato chyba je maximálně v rozsahu2 %.

Popudový poměr je nastaven při zohlednění výejmenovaných faktorů. V případě uvedeného příkladuje odpovídající nastavení popudového poměru25...35 %. Pokud se nadproudové činitele proskutečné zatíení proudových transformátorů nastraně VVN a VN značně navzájem lií, je nutnézadat hodnotu popudového poměru vyí nev případě, kdy jsou tyto limitní faktory přesnostitéměř stejné.

Nastavení bodu druhého zlomu provozní vypínacícharakteristiky I2pt/In ovlivňuje vypínací citlivostv oblasti hodnot nad jmenovitým proudem. Pokud jepři zkratu v chráněné zóně příspěvek zkratovéhovýkonu v převáné části z jednoho směru, jeodpovídající nastavení I2pt/In - 2,0...2,5. Pokud je přizkratu v chráněné zóně příspěvek zkratovéhovýkonu jak z VVN, tak z VN strany, lze nastavitparametr definující bod druhého zlomu provoznícharakteristiky na nií hodnotu, ani je sníenacitlivost ochrany. V případě chránění blokovéhotransformátoru v aplikaci blok generátor / transfor-mátor je při zkratu v chráněné zóně příspěvekzkratového výkonu obvykle ze dvou směrů, fázovýrozdíl proudů se zvyuje a stabilizační proud klesá.V případě chránění blokového transformátoru jedoporučené nastavení I2pt/In- 1,5...2,0.

Limitní úroveň mikového vypnutí Id/In>> jenastavena tak, aby modul diferenciální ochranynevypínal při zapnutí výkonového transformátoru.Mikový stupeň působí, překročí-li základní frek-venční sloka diferenciálního proudu nastavenývypínací limit Id/In>>, nebo pokud okamitá hodnotadiferenciálního proudu překročí limit 2,5 x Id/In>>.Pokud je diferenciální proud pod hodnotou 2,5 xId/In>>, pak jak "ss" sloky, tak harmonické slokyproudu neovlivní působení ochrany. pičkováhodnota nesymetrického zapínacího proudu výkono-vého transformátoru je obvykle značně vyí nepičková hodnota symetrického zapínacího proudu.V nesymetrickém zapínacím proudu je obsah "ss"sloky vysoký. Typická velikost amplitudy základnífrekvenční sloky při zapínacím nárazu je poloviční,

ne je pičková hodnota zapínacího proudu.Z tohoto důvodu lze hodnotu mikového vypnutíochrany Id/In>> nastavit na hodnotu nií, ne jepičková hodnota nesymetrického zapínacíhoproudu. Pro chránění výkonových transformátorů jetypické nastavení mikového proudového diferen-ciálního stupně 6...10 In Pro chránění generátorů jeodpovídající nastavená hodnota mikového vypnutí5...8 In.

Blokování stabilizovaného stupně funkcí vyhodno-cující poměr druhé a základní harmonické slokydiferenciálního proudu je uvolněno nastavenímpřepínače SGF2/1=1. Při chránění výkonovýchtransformátorů musí být blokování vdy uvolněno.Pro chránění výkonových transformátorů je odpoví-dající nastavení blokovacího poměru Id2f/Id1f - 15 %.Je-li nastavení přepínače SGF2/2=1, není časpůsobení ochrany prodlouen v případech, kdy jetransformátor zapnut a zkrat je v chráněné zóně.

U diferenciální ochrany generátoru je monéblokování druhou harmonickou slokou diferenciál-ního proudu uvolnit v případech, kdy je po synchro-nizaci generátoru ze stejné přípojnice zapínánrelativně velký blokový transformátor nebo výkonovýtransformátor. Zapínací proud transformátorutekoucí generátorem můe přesytit proudovétransformátory. Vzniklý rozdílový proud má vysokýobsah druhé harmonické sloky. V této situaci lzevyuít hlavní parametrový soubor (sadu) nastavenía druhý parametrový soubor (sadu) nastaveníochrany. V případě zapínání transformátoru jeaktuální (navolená) parametrová sada nastaveníochrany nahrazena druhou parametrovou sadounastavení, u které je blokování uvolněno. Poodeznění zapínacího proudového nárazu je opětnavolena hlavní parametrová sada nastavení,u které není blokovací funkce pouita.

Při volbě blokování pátou harmonickou slokou jenutné specifikovat reim, kdy nebude blokovánívůbec pouito (SGF2/3 = 0 a SGF2/4 = 0), kdy budev diferenciálním modulu ochrany pouito pouzeblokování s vyhodnocením poměru Id5f/Id1f>(SGF2/3=1 a SGF2/4=0), nebo kdy bude pouito jakblokování s vyhodnocením poměru Id5f/Id1f>, takdeblokovací funkce s vyhodnocením poměruId5f/Id1f>> (SGF2/3 = 1 a SGF2/4 = 1). V poslednímuvedeném provozním reimu je působení stabilizo-vaného stupně blokováno pouze tehdy, pokudpoměr mezi slokami páté harmonické a základnífrekvence je mezi nastavenými hodnotami Id5f/Id1f>a Id5f/Id1f>>. Pokud je pouito pouze blokovacíhoreimu, je nutné nastavit blokovací poměr nadostatečně vysokou hodnotu, aby se zabrániloblokování působení modulu při vysokých přepětích,kdy můe dojít k pokození transformátoru.


1MRS 750096-MUM CZ 27

Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55

Typ pouité ochrany pro zemní poruchy na straněVVN i VN transformátoru je navolen prostřednictvímkonfiguračních přepínačů SGF1/1...8. Polohy přís-luných přepínačů a těmto polohám odpovídajícípouité principy chránění jsou uvedeny v manuálumodulu.

Základní nastavení parametrů P1/Ina P2/In sepouívá pro volbu popudové úrovně (hodnoty)ochrany pro zemní poruchy. Pokud je pouitaochrana pracující na principu stabilizovanéhodiferenciálního proudu, základní nastavení ovlivňujecelou provozní vypínací charakteristiku.

Při pouití ochrany pracující na principustabilizovaného diferenciálního proudu musí býtnastavení časů t01> nebo t02> delí, ne jestejnosměrná časová konstanta sítě. Čím nií jehodnota základního nastavení, tím delí musí býtnastavený čas působení ochrany. Při pouitíochrany pracující na vysokoimpedančním principuby měl být čas působení v modulu pro zemníporuchy nastaven na minimální hodnotu, t.j. 0,03 s.

Pokud je pro chránění pouito ochrany pracující naprincipu vyhodnocení nulové sloky fázovýchproudů, musí být nastavený čas působení ochranydostatečně dlouhý ( a několik sekund), aby sezabránilo chybnému vypnutí při vysokých a nesyme-trických zapínacích nárazech nebo při rozběhovýchproudech tekoucích chráněným objektem.

Připojením fázových JTP a JTP zapojenéhov neutrále můe dojít při vnějích zemníchporuchách k fázovému posunu o 180o mezi nulovouslokou fázových proudů a nulovým proudem (vizobr.6 v manuálu modulu SPCD 2D55). Při pouitíochrany, pracující na principu stabilizovaného dife-

renciálního proudu, musí být přizpůsobení k fázovédiferenci provedeno v modulu ochrany (přepínačeSGF2/1 a SGF2/2).

Při pouití ochrany pracující na principudiferenciálního proudu jsou korekce transfor-mačních převodů I01/In, I02/In, I1/In a I2/In nastavenystejným způsobem jako v případě korekcítransformačních převodů u diferenciálního moduluochrany. Nastavení lze také pouít pro změnupoudových hodnot, pokud jsou pouity ochranypracující na jiných principech.

Nastavení parametrů I01/ΣI1 a I02/ΣI2 je určeno nazákladě sloek nulových impedancí transformátorua napájecí sítě. Pokud je nulový bod (hvězdy)transformátoru účinně uzemněn, jsou zemníporuchové proudy i poměr mezi nulovým proudema nulovou slokou fázových proudů vyí nev případech, kdy je nulový bod transformátoruuzemněn přes odpor nebo přes tlumivku. Pokud jenulový bod transformátoru účinně uzemněn, jedoporučené nastavení 10...20 %. Rozdělení (větve-ní) zemního poruchového proudu je ovlivněnopolohou zemní poruchy ve vinutí a také počtema umístěním dalích nulových bodů v síti.

Blokování vyhodnocující poměr sloek druhé har-monické a základní frekvence nulového proudu lzepouít v kombinaci s ochranou pracující na principustabilizovaného diferenciálního proudu i s ochranoupracující na principu nulového proudu. Blokování jeuvolněno nastavením přepínačů SGF2/3=1a SGF2/4=1. Typické blokovací limity jsou v rozsahu10 %...15 %.

Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28

Nastavení kombinovaného modulu nadproudovéochrany a ochrany pro zemní poruchy je závislé natypu chráněného objektu a vyuití jednotlivýchstupňů ochrany. Stupně s niím rozsahem seřiditel-ných hodnot I> a I0 mohou mít časově nezávisloucharakteristiku nebo časově závislou charakte-ristiku. K dispozici jsou čtyři časově závislé (IDMT)mezinárodně standardizované charakteristiky -čas/proud - a dvě typově speciální charakteristiky -čas/proud. Přepínač SGF1 se pouije pro volbuprovozního reimu a volbu charakteristiky -čas/proud. Stupně s vysokým rozsahem seřidi-telných hodnot I>>, I>>> a I0>> jsou k dispozicipouze s časově nezávislými charakteristikami.Působení jednotlivých stupňů lze blokovatprostřednictvím odpovídajícího nastavení konfigu-račních přepínačů.

Pro chránění transformátorů musí být nastavenínadproudových stupňů minimálně na hodnotu 1,5 xIn, aby bylo moné vyuít přetěovací kapacitutransformátoru. Nastavená hodnota stupně I>>můe být při zapnutí transformátoru zdvojnásobena.Působení nadproudových stupňů I> i I>> a stupňůpro zemní poruchy I0> i I0>> lze blokovat ovládacímisignály BS1, BS2 a BS3. Konfigurace blokovacíchpodmínek a signálů je definována přepínačiSGB1/1...4, SGB2/1...4 a SGB3/1...4.

Při poadavku na blokádu působení ochrany přifázové nevyváenosti I> v modulu ochrany SPCJ4D28 lze vyuít

blokovací signál BS1. Pro konfiguraci blokování sepouije přepínač SGB1/6. Ochranu pro monito-rování fázové nevyváenosti lze provozně vyřadit(SGF3/1).


28 1MRS 750096-MUM CZ

Uvedení do provozuModul diferenciální ochrany SPCD 3D53 je schopenspolehlivě měřit amplitudy fázových a diferenciál-ních proudů, fázové úhly mezi fázovými proudya fázové diference fázových proudů VVN a VNstrany, je-li vstupní proud do ochrany větí ne 1 %jmenovitého proudu. Fázové diference je monéměřit dokonce i při niích proudech. Měřenéamplitudy proudů a měřené fázové úhly jsouzobrazeny na displeji modulu. Amplitudy proudůjsou zobrazeny ve formě relativních hodnot (x Ina %In). Zobrazené hodnoty zohledňují na ochraněnastavenou vektorovou skupinu a nastavený kore-kční faktor transformačního poměru JTP.

Po montái (instalaci) lze na ochraně provéstnásledující zkouky nízkým napětím - ověřenísprávnosti připojení, sledu fází, nastavení vektorovéskupiny a korekčního faktoru transformačníhopoměru:Připojte nízké třífázové napětí na primární pólyproudových transformátorů strany VVN tak, e tyto

proudové transformátory jsou v měřícím obvoduzahrnuty (napětí připojeno vně chráněné zóny nastraně VVN). Na VN straně instalujte třífázový zkratv takovém místě, e proudové transformátory stranyVN jsou v měřicím obvodu zahrnuty (zkratinstalován mimo chráněnou zónu). Do ochranytečou proudy řádově několika mA.Během testu jsou amplitudy a fázové úhly měřenýchproudů VVN i VN strany jednotlivě zobrazeny nadispleji modulu diferenciální ochrany (nebo zobra-zeny prostřednictvím sériové sběrnice). Pokud jsoupřipojení ochrany, nastavená vektorová skupinaa korekční faktor transformačního poměru správné,platí pro kadou fázi následující :- fázové proudy jsou stejně velké- diferenciální proudy jsou 0 %- fázové diference fázových proudů VVN i VN

strany jsou 0o

- fázové diference mezi fáz. proudy na jednéstraně je 120o

Zkouení (testování)Ochrana musí být pravidelně zkouena v souladus místními normami a předpisy. Výrobce doporučujemezi jednotlivými zkoukami časový interval 5 let.

Vlastní test je doporučeno provést ve formě sekun-dárních zkouek. V tomto případě musí být ochranaběhem zkouení odchráněného objektu odpojena.Současně se doporučuje provést kontrolu stavusignalizačních a vypínacích obvodů.

UPOZORNĚNÍ !Nerozpojujte sekundární obvody proudovýchtransformátorů při odpojení a zkouení ochrany,protoe vzniklé vysoké napětí být nebezpečné proosoby a můe pokodit izolaci.

Zkouení ochrany musí být provedeno s normálněnastavenými provozními hodnotami a pro zkoueníse pouijí provozně vyuité vstupní proudovéobvody. Pokud je to poadováno, mohou být

zkouky rozířeny a provedena kontrola víceseřiditelných hodnot.

Tyto instrukce popisují postup při zkoukách pouzeveobecně, protoe nastavení jednotlivých modulůochrany se lií podle přísluné aplikace. Prozkouky lze pouít běných proudových zdrojůa přístrojů pro měření proudů a časů.

Během zkouek ochrana provede záznam proudůa náběhů. Registry těchto dat lze odečíst předzkoukami i během zkouek.

Při zkouení ochrany můe nastat situace, kdy budenutné změnit nastavení ochrany. Z tohoto důvodu jedoporučeno pouívat program pro PC, kterým sepřed zahájením zkouek provede záznam skuteč-ného nastavení ochrany a po ukončení zkouek jeproveden zápis tohoto nastavení do ochrany.Tentopostup zajiťuje, e původní nastavení je poukončení zkouek zachováno.


1MRS 750096-MUM CZ 29

Zkouení modulu diferenciální ochrany SPCD 3D53U stabilizovaného proudového diferenciálníhostupně 3∆I> a u mikového proudového diferenciál-ního stupně 3∆I>> musí být odzkoueny následujícíhodnoty a funkce:- náběhová hodnota (musí být změřena na vech

třech fázích)- čas působení (musí být změřen nejméně

u jedné fáze)- indikace náběhů (působení) a funkce výstup-

ních reléPoznámka !Při zkouení třífázového modulu diferenciální ochra-ny je nutné vzít v úvahu následující charakteristickévlastnosti ovlivňující náběhové hodnoty obou dife-renciálních stupňů: vektorová skupina přizpůsobeník chráněnému objektu, eliminace nulových sloeka korekce transformačního poměru JTP.

Pokud byla pro přizpůsobení k chráněnému objektuna VVN nebo VN straně zvolena vektorová skupinaYd, je proud měřený modulem ochrany na odpoví-dající straně za obvody vektorového přizpůsobení1/√3 krát mení ne vstupní proud ochrany přizkouení jednofázovým napájením.

Příklad 1. Vektorová skupina přizpůsobení k výko-novému transformátoru YNd11 je aplikována nastraně VVN. Zapojení JTP je provedeno podletypového provedení II.

3III L2L1

L1m−=

3III L3L2

L3m−=

Při jednofázovém zkouení strany VVN jsou vstupníproudy IL1 = 1 A, IL2 = 0 A a IL3 = 0 A. Za obvodyvektorového přizpůsobení jsou amplitudy proudůIL1m = 0,58 A, IL2m = 0 A a IL3m = 0,58 A.

Pokud je u fázových proudů VVN nebo VN stranynavolena eliminace nulové sloky prostřednictvímvýpočtové metody (t.j. SGF1/1 = 1 nebo SGF1/2 =1), je proud měřený modulem ochrany naodpovídající straně 2/3 hodnoty vstupního prouduochrany při zkouení jednofázovým napájením.

Příklad 2. Na VVN straně YNyn zapojenéhotransformátoru je navolena výpočtová eliminacenulové sloky (SGF1/2 = 1):

)III( x 1/3II L3L2L1L1mL1m ++−=

)III( x 1/3II L3L2L1L2L2m ++−=

)III( x 1/3II L3L2L1L3L3m ++−=Při jednofázovém zkouení strany VVN jsou vstupníproudy IL1 = 1 A, IL2 = 0 A a IL3= 0 A. Po eliminacinulové sloky proudu jsou proudy IL1m = 0,67 A, IL2m= 0,33 A a IL3m = 0,33 A.

Následující tabulka uvádí, jak nastavení moduluochrany pro stranu VVN ovlivní měřené hodnoty přijednofázovém zkouení. I je vstupní jednofázovýproud do ochrany (A), In je jmenovitý proud přizpůso-bovacího transformátoru (1 A nebo 5 A) a I1/In jenastavení korekčního faktoru transformačníhopoměru strany VVN (odpovídající nastavení stranyVN je I2/In.

3III L1L3

L2m−=

Přizpůsobení vektorovéskupině strany VVN

Samostatná eliminace nulovésloky

Proud zobrazený na displeji modulu ochrany

Yy ne I X I . In I1/In

Yy ano I X 1 X 2 . In I1/In 3

Yd ne I X 1 X 1 . In I1/In √3


30 1MRS 750096-MUM CZ

Mikový proudový diferenciální stupeň 3∆∆∆∆I>>Zkouka proudového diferenciálního stupně 3∆I>>musí být provedena nejdříve. Aby bylo běhemzkouení blokováno působení stabilizovaného dife-renciálního stupně, je nutné signál tohoto stupněodpojit od působení na výstupní relé, to znamená,e přepínače přepínačové skupiny SGR1 musí býtnastaveny do pozice 0. Působení stupně lze takéalternativně blokovat přiřazením externího blokova-cího signálu k tomuto stupni.

Působení mikového proudového diferenciálníhostupně není stabilizováno. Mikový stupeň můe býtodzkouen napájením ochrany jedním nebo dvěmaproudy. Pokud jsou při zkouce pouity dva proudy,

je nutné si uvědomit, e nastavená hodnotapůsobení mikového stupně bude redukována na50% za předpokladu, e stabilizační proud (průměr-ná hodnota součtu proudů VVN a VN strany)vypočtený modulem ochrany klesne pod 30 %hodnoty diferenciálního proudu (diference meziproudy strany VVN a strany VN).

Po odzkouení mikového proudového diferen-ciálního stupně musí být původní nastavení tohotostupně obnoveno.

Stabilizovaný proudový diferenciální stupeň 3∆∆∆∆I>Stabilizovaný proudový diferenciální stupeň můebýt odzkouen napájením ochrany jedním nebodvěma proudy. Pokud je provedena zkouka jednímproudem, jsou jeden po druhém odzkouenyvechny proudové vstupy strany VVN i VN (estfázových proudů).

Ke kontrole provozní vypínací charakteristikystabilizovaného proudového diferenciálního stupněmodulu se musí pouít dvou proudů. Při zkouce jenutné volit nejméně jednu hodnotu stabilizačníhoproudu v kadé ze tří oblastí provozní vypínacícharakteristiky. Napájejte vstup jedné fáze stranyVVN i VN takovým proudem, aby proudy vypočítané(měřené) modulem ochrany byly zpočátku stejné.V tomto stavu je diferenciální proud nulovýa stabilizační proud je průměrnou hodnotou součtuvstupních proudů. Nyní zvyujte diferenciální proud

tím způsobem, e jeden ze vstupních proudůzvýíte a druhý proud snííte v takovém poměru, estabilizační proud zůstane konstantní. Hodnotudiferenciálního proudu zvyujte a do náběhu(působení) stabilizovaného stupně modulu, t.j. a nahodnotu, kdy diferenciální proud překročí úroveňdefinovanou provozní vypínací charakteristikou.Zkouku opakujte pro vechny tři fáze. Tatozkouka můe být také provedena zvyovánímproudu jedné strany, zatímco proud druhé strany jeudrován na konstantní hodnotě.

V následující tabulce jsou uvedeny hodnotydiferenciálních proudů odpovídající náběhům(působení) stabilizovaného diferenciálního stupněv různých oblastech provozní vypínací chara-kteristiky.

Oblast vypínací charakteristiky Stabilizační proud Ib/In Náběhový diferenciální proud Id/In1 0 ...0,5 P/In2 0,5...I2tp/In P/In + S x (Ib/In - 0,5)

3 > I2tp/In Pn/In + S x(I2tp/In-0,5) + (Ib/In - I2tp/In)

Poznámka!Vlivy korekčního faktoru transformačního poměru,přizpůsobení vektorové skupině i eliminace nulovésloky proudů na vstupní proudy přivedené doochrany musí být při pouití tabulky zohledněny.

Pro zkouení blokovací funkce vyhodnocující poměrmezi druhou harmonickou a základní frekvenčníslokou, resp. pátou harmonickou a základnífrekvenční slokou diferenciálního proudu, musí být

k dispozici speciální zařízení. Při zkouení blokádydruhou harmonickou frekvencí je nutné vzít v úvahuváhový faktor mezi jednotlivými fázemi - 4, 1 a 1.Během zkouení blokovací funkce vyhodnocujícídruhou harmonickou sloku v diferenciálním proudumusí být vyřazen z aktivní volby blokovacíalgoritmus funkce průběhu diferenciálního proudu,t.j. přepínač SGF2/2 je nastaven do polohy 0.


1MRS 750096-MUM CZ 31

Časy působeníOchranu napájejte přiblině dvojnásobkem náběho-vého diferenciálního proudu zapnutím zdroje, kterýje na tuto hodnotu nastaven, a přitom změřte časpůsobení, t.j. čas mezi sepnutím vypínače zdrojea mezi náběhem (působením) ochrany. Mohou býtsamostatně změřeny časy působení mikového

diferenciálního stupně, stabilizovaného diferenci-álního stupně a čas ochrany při selhání vypínače.Čas působení mikového diferenciálního proudo-vého stupně můe být odzkouen pro různé hodnotydiferenciálního proudu, např. 1,5 x Id/In>> a 4 xId/In>>.

Provozní indikátory výstraných a vypínacích signálůZkontrolujte, e během testu modulu ochranysprávně fungují provozní indikátory působenía výstupní relé (signalizační a silová relé).

Zkouení modulu ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55Odzkouejte následující hodnoty a funkce ochran-ných stupňů ∆I01 a ∆I02:- popudovou hodnotu- čas působení- indikaci působení (signalizaci) a působení

výstupních relé

Poznámka! Ochrany pro vyhodnocení zemníporuchy na straně VVN i VN jsou identické, a protojsou zkoueny stejným způsobem. Postup zkouekje závislý na aplikovaném principu chránění. Přepí-nače SGF1/1...8 se pouívají pro volbu příslunéhoprincipu chránění pro stranu VVN i VN. Při zkoucemodulu je nutné ve výpočtu proudů zohlednitnastavený korekční faktor transformačního poměru.

Zkouení funkce pracující na principu stabilizované proudové diferenceFunkce pracující na principu stabilizované proudovédiference je zkouena napájením ochrany jednímnebo dvěma proudy. Pokud je provedena zkoukajedním proudem, je tímto proudem napájen jedennebo druhý proudový vstup (nulový proud) I01 neboI02. Stabilizační proud není ovlivněn nulovýmproudem. Zvyujte proud a do náběhu funkcev tomto modulu. Popudová hodnota funkce je stejnájako základní nastavení odpovídající strany.

Při zkouce funkce (diferenciální princip) dvěmaproudy napájejte jedním proudem fázový proudovývstup a druhým proudem nulový proudový vstupstejné strany chráněného objektu. V tomto případěbude mít nulová sloka proudu vypočtená modulemochrany stejnou hodnotu jako proud, kterým napájí-me fázový proudový vstup. Při jednofázové zkouceje hodnota stabilizačního proudu vypočtená modu-lem ochrany (průměr součtu amplitud třífázovéhovstupního proudu) 1/3 hodnoty fázového proudu,kterým napájíme ochranu. Tuto zkouku opakujtepro kadý fázový proudový vstup.

Při zkouce se musí vzít v úvahu fázová diferenceproudů napájejících ochranu (viz funkce přepínačůSGF2/1 a SGF2/2 v manuálu modulu ochrany prozemní poruchy a specifikace - definice - znaménkacos ϕ).

Funkce v modulu působí za předpokladu součas-ného splnění následujících podmínek:

- poměr hodnoty nulového proudu a hodnotynulové sloky fázových proudů je nadnastavenou hodnotou I01/ΣI1 pro stranu VVN,nebo nad nastavenou hodnotou I02/ΣI2 prostranu VN

- směrový diferenciální proud překročí hodnotudefinovanou provozní vypínací charakteristikou

- blokování vyhodnocující druhou harmonickousloku a externí blokování není aktivní, t.j.neblokují popud funkce

Poznámka ! Pokud je nastavená hodnota I01/ΣI1nebo nastavená hodnota I02/ΣI2 větí ne 0%, je natéto straně minimální hodnota nulového proudupoadovaná pro vypnutí 2% jmenovitého proudu.

Směrové kritérium cos ϕ = 1 je splněno, pokud jehodnota nulové sloky proudu nebo hodnotanulového proudu nií ne 4% jmenovitého proudu.

Ověřte provozní vypínací charakteristiku funkcepracující na principu stabilizované proudovédiference volbou kontrolního bodu ve vechoblastech charakteristiky. Udrujte stabilizačníproud na konstantní hodnotě a zvyujte diferenciálníproud a do náběhové hodnoty.

Pro zkouení blokovací funkce vyhodnocující poměrmezi druhou harmonickou a základní frekvenčníslokou nulového proudu musí být k dispozicispeciální zařízení.


32 1MRS 750096-MUM CZ

Zkouení funkce pracující na vysokoimpedančním principuFunkci pracující na vysokoimpedančním principuodzkouejte napájením ochrany do proudového

vstupu (nulový proud). Popudová hodnota funkce jestejná jako základní nastavení odpovídající strany.

Zkouení funkce pracující na principu vyhodnocení nulových sloek (nadproudová funkce)Nadproudovou funkci pracující na principuvyhodnocení nulových sloek odzkouejte postup-ným napájením ochrany do fázových vstupů (jedenvstup po druhém). Zvyujte proud a na náběhovou

hodnotu funkce v modulu. Popudová hodnotafunkce je stejná jako základní nastavení odpoví-dající strany.

Zkouení funkce pracující na principu měření nulového proudu (nadproudová funkce)Funkci pracující na principu měření nulového prou-du odzkouejte napájením ochrany do proudovéhovstupu (nulový proud) odpovídající strany. Zvyujte

proud a na náběhovou hodnotu funkce v modulu.Popudová hodnota funkce je stejná jako základnínastavení odpovídající strany.

Časy působeníOchranu napájejte 1,5...2 krát větím proudem, neje popudová hodnota funkce zapnutím zdroje, kterýje na tuto hodnotu nastaven, a přitom změřte časpůsobení, t.j. čas mezi sepnutím vypínače zdroje

a mezi náběhem (působením) ochrany. Časy půso-bení musí být v rozsahu specifikovaných tolerancí.Čas působení ochrany při selhání vypínače musí býtodzkouen samostatně.

Provozní indikátory výstraných signálů a signálů aktivovaných působením funkceZkontrolujte, e během testu modulu ochranysprávně fungují provozní indikátory působenía výstupní relé.

Zkouení kombinovaného modulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchySPCJ 4D28Při zkouení modulu SPCJ 4D28 je nutné siuvědomit, e modul měří fázové proudy transformá-toru strany VVN (nebo fázové proudy nulového bodugenerátoru), t.j. fázové proudy připojené na svorkyX0/1...9. Modul dále měří nulový proud transformá-toru strany VN, t.j. nulový proud připojený na svorkyX0/37...39.Test musí zahrnovat zkouky násled. funkcí a hod-not u pouitých stupňů ochr. (I>, I>>, I>>>, I0>, I0>>,∆I>):- náběhové (popudové) hodnoty (u stupňů s vyso-

kou seřiditelnou hodnotou musí být měřenyvechny tři fáze)

- odpadové hodnoty (návrat/reset) - měřeno připoadavku

- času popudu (pro jednu fázi)- času působení (pro jednu fázi)- času návratu (resetu) - měřeno při poadavku- indikace působení, vypnutí vypínače a signali-

zaceNáběhová (popudová) hodnota:

Náběhovou hodnotu zkontrolujte zvyovánímproudu z nulové hodnoty a do hodnoty při kteréfunkce nabíhá (působí). Náběhové hodnoty musí býtv rozsahu povolených tolerancí.Před měřením odpadové hodnoty zvyujte proud ado náběhu funkce. Při sniování proudové hodnotylze změřit hodnotu resetu (odpadu) funkce.Při zkouení vícestupňových ochran nastávásituace, kdy náběhy stupňů s níe nastavenouhodnotou znemoňují odzkouet stupně s vyí na-stavenou hodnotou. Aby bylo moné odzkouetstupně s vyí nastavenou hodnotou, musí se stup-ně s niím nastavením obvykle blokovat, nebozměnou nastavených hodnot u těchto stupňůprodlouit jejich časové zpodění. V těchto přípa-dech je doporučeno začít zkouku u stupně s nej-vyím proudovým nastavením, a poté postupovatna stupně s niím proudovým nastavením. Při tom-to postupu je během zkouek původní nastavenístupňů zachováno.

Časy popudů a časy působeníOchranu napájejte 1,5...2x větím proudem, ne jepopudová hodnota přísluného stupně zapnutímzdroje, který je na tuto hodnotu nastaven, a přitomzměřte čas působení, t.j. čas mezi sepnutím vypí-nače zdroje a mezi náběhem (působením) ochrany.Časy působení musí být v rozsahu povolených

tolerancí. Při měření závislých časů je moné pro-vést měření pro několik proudových hodnot (např.2x a 10x nastavená hodnota).Čas návratu je čas mezi vypnutím vypínače zdrojea mezi návratem (odpadem) měřícího členuochrany.


1MRS 750096-MUM CZ 33

Provozní indikátory výstraných signálů a signálů aktivovaných působením funkceZkontrolujte, e během testu modulu ochranysprávně fungují provozní indikátory působenía výstupní relé (signalizace a vypnutí).

Údrba a opravyPokud je ochrana pouívána a provozována v pod-mínkách specifikovaných podle "Technických dat",není údrba prakticky nutná. V ochraně nejsou zanormálních provozních podmínek ádné části anikomponenty vystaveny nadměrnému elektrickémuani mechanickému namáhání.

Pokud se pracovní prostředí v místě instalace pří-stroje lií od pracovního prostředí specifikovanéhov takových datech jako jsou teplota, vlhkost, pra-nost a obsah chemicky aktivních plynů, ochrana byměla být vizuálně zkontrolována v době provádě-ných sekundárních zkouek. Při této vizuálníkontrole musí být věnována pozornost násle-dujícímu:- známkám mechanického pokození na

svorkách a na skříni ochrany- akumulaci prachu uvnitř skříně ochrany

(odstraňte pomocí tlakového vzduchu)- známkám koroze na svorkách, na skříni nebo

uvnitř ochrany

Pokud přístroj nepracuje správně, nebo pokud seprovozní hodnoty lií od hodnot specifikovaných, jevhodné přístroj podrobit celkové prohlídce a kon-trole. Drobné zásahy mohou být provedeny zákazní-kem, ale jakákoli zásadní oprava zahrnující elektro-niku přístroje musí být provedena výrobcem.

V případě kontroly, celkové prohlídky nebo opětnékalibrace ochrany kontaktujte prosím přímo výrobcenebo místní zastoupení výrobce.

Ochrana obsahuje obvody citlivé na vybíjení static-kého náboje. Pokud musíte vyjmout modul ochrany,zajistěte, e jste na stejném potenciálu jako vlastnímodul (např. dotykem na skříň ochrany). Vyjmutémoduly musí být vdy transportovány a skladoványv antistatických plastikových obalech.

Poznámka!Statické ochrany jsou měřící přístroje, kterým jenutné věnovat zvýenou péči a chránit je protivlhkosti a mechanickému namáhání, zvlátě běhemtransportu.

Náhradní dílyModul třífázové stabilizované dif. ochrany SPCD 3D53Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD 2D55Kombinovaný modul nadproudové ochrany aochrany pro zemní poruchy SPCJ 4D28Moduly napájení- U = 80...265 V st/ss (provozní rozsah) SPGU 240A1- U = 18...80 V ss (provozní rozsah) SPGU 48B2I/O (vstupně/výstupní) modul SPTR 9B31Připojovací modul SPTE 8B18Skříň (včetně připojovacího modulu) SPTK 8B18Modul pro připojení na sběrnici SPA-ZC 17xx SPA-ZC 21xx

Alternativy dodávekPřístroj (zařízení) typové ozn.Základní verze (včetně vech modulů) SPAD 346 C

Verze neobsahující kombinovaný modulnadproudové a zemní ochrany SPCJ 4D28 SPAD 346 C1

Verze neobsahující modul ochran prozemní poruchy SPCD 2D55 SPAD 346 C2

Verze obsahující pouze modul stabilizovanédiferenciální ochrany SPCD 3D53 SPAD 346 C3


34 1MRS 750096-MUM CZ

Objednací číslaSPAD 346 C bez zkuební zásuvky RS 621 002-AA

RS 621 002-CARS 621 002-DARS 621 002-FA

SPAD 346 C vybavena zku. zásuvkou RTXP18 RS 621 202-AARS 621 202-CARS 621 202-DARS 621 202-FA

Kombinace písmen v objednacím čísle definuje jmenovitou frekvenci fn a pomocné napětí Uaux ochrany:

Označení Jm. frekvence fn Provozní rozsahnapájecího modulu

AA 50 Hz 80...265 V st/ssCA 50 Hz 18...80 V ssDA 60 Hz 80...265 V st/ssFA 60 Hz 18...80 V ss

Informace poadované při objednávcepříklad:

1. Počet a typové označení 2 ochrany SPAD 346 C2. Objednací číslo RS 621 002-AA3. Jmenovitá frekvence fn = 50Hz4. Pomocné napětí Uaux = 110 V ss5. Přísluenství 2 moduly pro připojení na sběrnici SPA-ZC 17 MM2A6. Speciální poadavky - - -


1MRS 750096-MUM CZ 35

Rozměry a instrukce pro montáZákladní model skříně ochrany je určen prozaputěnou montá. Při poadavku lze montáníhloubku redukovat. K dispozici jsou tři typydistančních rámečků:

Typ SPA-ZX301 redukuje hloubku o 40 mm, typSPA-ZX302 o 80 mm a typ SPA-ZX303 o 120 mm.

Montážní rámeček

SPA-ZX 301SPA-ZX 302SPA-ZX 303

219179139

74114154

a b

226

162

136

229

293259

3034

a b

Výřez v panelu

214 ±1

139

±1

Obr. 7 Rozměry a montání výkresy diferenciální ochrany SPAD 346 C.

Skříň ochrany je vyrobena z tlačeného hliníkovéhoprofilu.

Montání rámeček s gumovým těsněním zajiťujestupeň krytí IP54 mezi skříní ochrany a montánímpanelem.

Sklopný kryt skříně je vyroben z průhlednéhopolykarbonátového polymeru a je zajitěn dvěmarouby, které je moné zapečetit. Gumové těsněnímezi krytem a skříní zabezpečuje krytí IP54.

Připojení vstupů a výstupů je provedeno naroubových svorkovnicích na zadním panelu. Prou-dové vstupy jsou vyvedeny na svorkovnici X0 seroubovými svorkami. Kadá svorka je určena propřipojení jednoho vodiče o max. průřezu 6,0 mm2

nebo dvou vodičů o max. průřezu 2,5 mm2.

Svorkovnice X1 a X2 jsou rozpojitelné mnohopólovésvorkovnice. Zástrčková část rozpojitelných svor-kovnic je připojena k vstupně/výstupnímu modulu.Zásuvková část, která je součástí dodávky, můe

být k zástrčkové části připevněna pomocí upevňo-vacího přísluenství a roubů.

Externí ovládací vstupy modulů jsou připojeny nasvorkovnici X1. Vypínací signály jsou k dispozici nasvorkovnicích X1 a X2. Výstrané signály jsouk dispozici na svorkovnici X2. Kadá svorkasvorkovnic X1 a X2 je určena pro připojení jednohovodiče o max. průřezu 1,5 mm2 nebo dvou vodičůo max. průřezu 0,75 mm2.

Pro sériovou komunikaci je určen devítipólovýkonektor typu D.

ABB UtilitiesKomenského 821541 70 TRUTNOVCzech RepublicTel.: +420 (0)439 808 294Fax: +420 (0)439 808 501http://www.abb.com/cz

http://www.abb.com/cz

spad 346 c - vfservis.czvfservis.cz/files/000309_spad346_cz.pdf · ochranu spad 346c se pomocnØ...

Documents