udoc-0010-0005 pct210 prirucnik sr

PCT210

PRIRUČNIK

Povezivanje i podešavanje

PCT210 Relejne zaštite

PCT210

TM Priručnik

ii

Na osnovu politike kompanije o konstantnom unapreĎivanju kvaliteta, ADVANCED

CONTROL SYSTEMS zadržava pravo na izmenu svojih proizvoda i usluga bez prethodne

najave. Podaci navedeni u ADVANCED CONTROL SYSTEMS Priručniku mogu biti

izmenjeni bez prehodnog obaveštavanja korisnika.

Smatramo da su podaci i primeri iz ovog priručnika nedvosmisleni i korektni. ADVANCED

CONTROL SYSTEMS ne prihvata odgovornost za bilo kakve greške koje možda postoje u

ovom Priručniku.

Za bilo kakve sugestije koje bi poboljšale ovaj Priručnik, ili u slučaju pronalaska greške unutar

istog, molimo Vas da nam se obratite.

Kompanija ADVANCED CONTROL SYSTEMS zadržava sva prava.

PCT210

TM Priručnik

iii

SADRŢAJ

1 OPIS UREĐAJA _________________________________________________________________ 6

1.1 PCT210, OSNOVNE KARAKTERISTIKE ___________________________________________ 7 1.1.1 Zaštita i upravljanje _______________________________________________________________ 7 1.1.2 Superiorna komunikacija __________________________________________________________ 7 1.1.3 Isplativost zaštite _________________________________________________________________ 8

1.2 APLIKACIJA ________________________________________________________________ 9

1.3 KONFIGURISANJE TERMINALA _______________________________________________ 10 1.3.1 Konfiguracija na sistemskom nivou _________________________________________________ 10 1.3.2 Konfiguracija na aplikativnom nivou ________________________________________________ 10 1.3.3 Konfiguracija na nivou uređaja _____________________________________________________ 10

2 FUNKCIONALNI OPIS ___________________________________________________________ 11

2.1 HARDVERSKI MODULI _____________________________________________________ 12 2.1.1 HMI101 _______________________________________________________________________ 12 2.1.2 HMI102 _______________________________________________________________________ 12 2.1.3 CPU110 _______________________________________________________________________ 13 2.1.4 TRM112A ______________________________________________________________________ 13 2.1.5 TRM112B ______________________________________________________________________ 14 2.1.6 TRB112 ________________________________________________________________________ 15 2.1.7 TRM106A ______________________________________________________________________ 16 2.1.8 DXM110 _______________________________________________________________________ 17 2.1.9 DIM110 _______________________________________________________________________ 18 2.1.10 DOM110 ____________________________________________________________________ 19 2.1.11 ANM108 ____________________________________________________________________ 19 2.1.12 POW110 ____________________________________________________________________ 19 2.1.13 BUS110 _____________________________________________________________________ 19 2.1.14 RCK210 _____________________________________________________________________ 19

2.2 KOMUNIKACIJA ___________________________________________________________ 20 2.2.1 Serijska veza (RS485) _____________________________________________________________ 20 2.2.2 Ethernet veza___________________________________________________________________ 20 2.2.3 IEC 61850-8-1 veza ______________________________________________________________ 20 2.2.4 IEC 60870-5-103 ________________________________________________________________ 20

3 FUNKCIJE ZAŠTITE _____________________________________________________________ 21

3.1 ZAJEDNIČKE OPCIJE PREKOSTRUJNIH ZAŠTITA __________________________________ 22 3.1.1 Sprečavanje delovanja strujne zaštite kod velikih struja magnetizacije (Stabilizacija po drugom harmoniku - Inrush blocking) ______________________________________________________________ 22 3.1.2 Zaštita od uključenja na kvar (SOTF - Switch On To Fault) ________________________________ 23 3.1.3 Zaštita od pobude pri uključenju (Hladan start – COLOPI – Cold Load Pickup) _______________ 25

3.2 STRUJNE ZAŠTITNE FUNKCIJE ________________________________________________ 27 3.2.1 Prekostrujna zaštita (OCP5051) ____________________________________________________ 27 3.2.2 Zemljospojna zaštita (EFP50N51N) __________________________________________________ 32 3.2.3 Termička zaštita vodova (THERM49F) _______________________________________________ 36 3.2.4 Termička zaštita (THERM49) _______________________________________________________ 38 3.2.5 Usmerena zemljospojna zaštita (DOCP67N) __________________________________________ 42 3.2.6 Usmerena fazna prekostrujna zaštita (DOCP67) _______________________________________ 44 3.2.7 Zaštita od nesimetričnog opteredenja (zaštita od struje inverznog redosleda) (NSP46) ________ 52 3.2.8 Zaštita od prekida faznog provodnika (BC46) _________________________________________ 56

3.3 NAPONSKE ZAŠTITNE FUNKCIJE ______________________________________________ 59 3.3.1 Podnaponska zaštita (UVP27) ______________________________________________________ 59 3.3.2 Prenaponska zaštita (OVP59) ______________________________________________________ 67 3.3.3 Zemljospojna prenaponska zaštita (OVP59N) _________________________________________ 74

3.4 FREKVENTNE ZAŠTITE FUNKCIJE ______________________________________________ 82

PCT210

TM Priručnik

iv

3.4.1 Podfrekventna zaštita (UFP81) _____________________________________________________ 82 3.4.2 Nadfrekventna zaštita (OFP81) _____________________________________________________ 94 3.4.3 Zaštita od nagle promene frekvencije (RCFP81) ______________________________________ 100

3.5 FUNKCIJE DIFERENCIJALNE ZAŠTITE __________________________________________ 107 3.5.1 Diferencijalna zaštita energetskih transformatora (DIFF87T_2W) ________________________ 107 3.5.2 Ograničena zemljospojna zaštita (REF87N) __________________________________________ 116 3.5.3 Diferencijalna zaštita linije (DIFF87L) _______________________________________________ 119

3.6 GENERATORSKE I MOTORNE ZAŠTITNE FUNKCIJE _______________________________ 124 3.6.1 Zaštita usmerene snage (DP32) ___________________________________________________ 124 3.6.2 Podstrujna zaštita (UCP37) _______________________________________________________ 128 3.6.3 Zaštita motora pri startovanju od ekscesnih struja (MSU48_14) _________________________ 131 3.6.4 Zaštita od previše uzastopnog startovanja motora (SUC66) _____________________________ 132

3.7 FUNKCIJE DISTANTNE ZAŠTITE ______________________________________________ 135 3.7.1 Distantna zaštita (DIST21) ________________________________________________________ 135 3.7.2 Blokada distantne zaštite pri oscilovanju snage (PSB21) ________________________________ 149 3.7.3 Lokator kvara (FL21) ____________________________________________________________ 155 3.7.4 Koordinacija distantnih zaštita na krajevima dalekovoda _______________________________ 161

3.8 FUNKCIJE UPRAVLJANJA I FUNKCIJE NADZORA _________________________________ 171 3.8.1 Automatsko ponovno uključenje - APU (ARF79) ______________________________________ 171 3.8.2 Jednopolno i tropolno automatsko ponovno uključenje (ARF_1P3P) ______________________ 174 3.8.3 Zaštita od otkaza prekidača (CBF_50BF) ____________________________________________ 176 3.8.4 Uprošdena zaštita sabirnice i zaštita od otkaza prekidača (SBBCB) ________________________ 180 3.8.5 Kontrola isključnih krugova (TCS74) ________________________________________________ 183 3.8.6 Sinhroček (SYNC25) _____________________________________________________________ 186 3.8.7 Automatska regulacija napona (AVR) _______________________________________________ 192 3.8.8 Vremenska sinhronizacija ________________________________________________________ 199

4 KONFIGURISANJE PCT210 - HMI MODUL __________________________________________ 200

4.1 MERENJA _______________________________________________________________ 202 4.1.1 Binarni Ulazi / Izlazi _____________________________________________________________ 202

4.2 KONFIGURISANJE UREĐAJA ________________________________________________ 203 4.2.1 Meniji ________________________________________________________________________ 203 4.2.2 Menjanje funkcijskih parametara __________________________________________________ 203 4.2.3 Izbor grupe za podešavanje - Setting group selection __________________________________ 204 4.2.4 TCP/IP konfiguracija ____________________________________________________________ 204 4.2.5 Konfiguracija serijskih portova – Serial configuration __________________________________ 204 4.2.6 Podešavanje jedinica ____________________________________________________________ 204 4.2.7 Izbor jezika ____________________________________________________________________ 204 4.2.8 Preklopka za lokalno / daljinsko upravljanje _________________________________________ 204 4.2.9 DXM izbor napona ______________________________________________________________ 205

4.3 HMI STRUKTURA MENIJA __________________________________________________ 206

5 ŠEME UREĐAJA_______________________________________________________________ 207

5.1 INSTALACIJA UREĐAJA ____________________________________________________ 208

5.2 KONEKTORI NA ZADNJEM PANELU __________________________________________ 209

5.3 DXM110 MODUL _________________________________________________________ 214

5.4 TRM112A MODUL ________________________________________________________ 215

6 PROGRAMIRANJE PCT210 SA IED PRO ____________________________________________ 216

6.1 Uvod ___________________________________________________________________ 217

6.2 Instalacija _______________________________________________________________ 218 6.2.1 Hardverski zahtevi ______________________________________________________________ 218 6.2.2 Komponente sistema ___________________________________________________________ 218

PCT210

TM Priručnik

v

6.2.3 Konfigurisanje aplikacije _________________________________________________________ 218

6.3 Rad na projektu __________________________________________________________ 219 6.3.1 Radni prostor aplikacije__________________________________________________________ 219 6.3.2 Otvaranje novog projekta. Elementi projekta. ________________________________________ 220 6.3.3 Snimanje i učitavanje projekata ___________________________________________________ 221 6.3.4 Rad sa Connections elementom projekta ____________________________________________ 222 6.3.5 Rad sa SymbolTable elementom projekta ___________________________________________ 223 6.3.6 Rad sa Configs elementom projekta ________________________________________________ 223 6.3.7 Rad sa CFC elementom projekta ___________________________________________________ 225 6.3.8 Rad sa Setting groups elementom projekta __________________________________________ 227 6.3.9 Rad sa Event viewer elementom projekta ___________________________________________ 228 6.3.10 Rad sa Disturbance viewer elementom projekta ___________________________________ 229

6.4 Biblioteke funkcionalnih blokova ____________________________________________ 230 6.4.1 ANALOG_DEMUX ______________________________________________________________ 230 6.4.2 ANALOG_MUX _________________________________________________________________ 231 6.4.3 BROJAČI (COUNTERS) ___________________________________________________________ 231 6.4.4 DIGITAL ______________________________________________________________________ 233 6.4.5 FLIP FLOPS ____________________________________________________________________ 236 6.4.6 LED __________________________________________________________________________ 237 6.4.7 MATH_ARITHMETIC ____________________________________________________________ 238 6.4.8 MATH_LOGICAL ________________________________________________________________ 244 6.4.9 MATH_RELATION ______________________________________________________________ 244 6.4.10 MATH_STATISTICS ___________________________________________________________ 245 6.4.11 OTHER _____________________________________________________________________ 245 6.4.12 SELECTOR __________________________________________________________________ 246 6.4.13 SIGNAL_GEN ________________________________________________________________ 246 6.4.14 SIGNAL_MATH ______________________________________________________________ 247 6.4.15 MEASUREMENT _____________________________________________________________ 250 6.4.16 TIMERS ____________________________________________________________________ 253

7 MODERNA KOMUNIKACIJA : PROGRAMIRANJE IEC 61850 VEZE SA IEC Pro ______________ 256

7.1 UVOD __________________________________________________________________ 257 7.1.1 PREPORUČENA PC KONFIGURACIJA _______________________________________________ 257

7.2 UVOD U IEC 61850 _______________________________________________________ 258 7.2.1 MODELI OBJEKATA _____________________________________________________________ 258 7.2.2 MMS ________________________________________________________________________ 259 7.2.3 GOOSE _______________________________________________________________________ 259 7.2.4 SCL FAJLOVI __________________________________________________________________ 260 7.2.5 IZVEŠTAJI I LOGOVI ____________________________________________________________ 260

7.3 OPŠTI PREGLED SISTEMA _________________________________________________ 261 7.3.1 OSNOVNA UPOTREBA ___________________________________________________________ 261 7.3.2 EKSPORTOVANJE ICD FAJLOVA U SCADA SISTEME I SOFTVERSKE ALATE DRUGIH PROIZVOĐAČA 266 7.3.3 IMPORTOVANJE SCD FAJLOVA DRUGIH IZDAVAČA ____________________________________ 267

8 TEHNIČKA DOKUMENTACIJA ____________________________________________________ 268

9 IEC STANDARDI _______________________________________________________________ 271

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 6

1 OPIS UREĐAJA

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 7

1.1 PCT210, OSNOVNE KARAKTERISTIKE

PCT210 je treća generacija relejne zaštite dizajnirana za zaštitu izvodnih ćelija na srednje

naponskom nivou kako u industrijskim tako i u distributivnim trafostanicama. Pored primarnih

funkcija zaštite, ovaj ureĎaj je opremljen i funkcijama za merenje i upravljanje. Razvijen je na

potpuno novoj platformi koja koristi najnovija dostignuća mikroprocesorske tehnologije i

implementira IEC 61850 standard. U praksi to znači da je PCT210 lako poveziv i kompatibilan

sa drugim ureĎajima u trafostanici koji takoĎe podržavaju ovaj standard.

PCT210 može da štiti vazdušne i kablovske vodove kao i sabirnice u distributivnim mrežama.

Zaštita izvodne ćelije koju obezbeĎuje PCT210 je pogodna za sve tipove mreža bez obzira na

tip uzemljenja.

1.1.1 Zaštita i upravljanje

PCT210 rele omogućava zaštitu od kratkog spoja, strujno zavisno i nezavisno vremensko

podešavanje prekostrujne zaštite, i zaštite od preopterećenja (uključujući i termičku zaštitu).

Osim toga, rele dodatno poseduje i funkcije za usmerenu i neusmerenu faznu zemljospojnu

zaštitu kao i za osetljivu usmerenu zemljospojnu zaštitu. Na kraju, rele sadrži i podesivu

petostepenu funkciju automatskog ponovnog uključenja (APU) za automatsko gašenje luka na

nadzemnim vodovima.

PCT210 integriše osnovne kontrolne funkcije za upravljanje jednim prekidačem snage putem

korisničkog interfejsa (HMI modul - Human-machine interface) ili sistemom daljinskog

upravljanja. Da bi se sprečila neautorizovana upotreba, i da bi se očuvao integritet podataka,

rele ima mogućnost za četvorostepeni sistem autorizacije zasnovan na ulogama u procesu rada,

sa nezavisnim lozinkama za nadgledanje, operatera, inženjera i administratora (administrator

username: root, password: root). Pristupanje sistemu vrši se preko HMI panela, Internet

browser-a ili PCT210 alata za podešavanje i konfiguraciju relea.

1.1.2 Superiorna komunikacija

PCT210 komunicira sa gornjim slojevima sistema i sa različitim ureĎajima u podstanici na

osnovu novog komunikacionog standarda IEC 61850 za komunikaciju unutar podstanica. Rele

podržava i industrijski standard Modbus®.

Implementacija IEC 61850 komunikacijskog standarda u PCT210 obuhvata horizontalnu i

vertikalnu komunikaciju uključujući GOOSE (Generic Object Oriented System Event) razmenu

poruka i podešavanje parametara na osnovu IEC 61850-8-1 dela standarda. Konfiguracijski

jezik podstanice omogućava upotrebu inženjerskih alata za automatsko konfigurisanje, puštanje

u rad i održavanje ureĎaja unutar podstanice.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 8

1.1.3 Isplativost zaštite

PCT210 rele implementira u sebi najmodernije mikroprocesorske i SMD (Surface Mount

Device) tehnologije dok u isto vreme ne uvodi nepotrebnu kompleksnost u hardverskom i

softverskom dizajnu. Kao rezultat toga dobijena je veća pouzdanost i omogućeno je smanjenje

troškova održavanja pošto je u sve dostupne konfiguracije ugraĎeno samo par različitih tipova

modula. Efikasan, moćan i fleksibilan dizajn sistemskog softvera prebacuje mnoge napredne

funkcije PCT-a sa hardvera na softver što dovodi do uprošćavanja hardvera koji je robusniji i

mnogo bolje istestiran.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 9

1.2 APLIKACIJA

PCT210 relejna zaštita je dizajnirana da bude efikasna i fleksibilna, jednostavna za korišćenje i

konfigurisanje na srednjem naponskom nivou što podrazumeva:

Trafostanice

Sekundarne ćelije

Sabirnice

Izvode

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 10

1.3 KONFIGURISANJE TERMINALA

PCT210 se može isporučiti korisnicima standardno konfigurisan ili sa specifičnim

konfiguracijskim postavkama koje je korisnik unapred definisao. UreĎaj se može konfigurisati

na 3 nivoa koji su ovde opisani.

1.3.1 Konfiguracija na sistemskom nivou

Konfiguracija na sistemskom nivou se obavlja u fabrici zajedno sa učitavanjem sistemskog

softvera za svaku integrisanu ploču relea ponaosob. IzmeĎu ostalog to uključuje:

Konfiguracija trafo ulaza (inputa): svaki ulaz se postavlja kao strujni ili kao naponski

trafo ulaz i baždari se da postigne maksimalnu preciznost u celom mernom opsegu.

DXM I/O konfiguracija: zavisi od broja i tipova binarnih ulaza i izlaza.

Konfiguracija komunikacija: osnovna podešavanja parametara za komunikacione

elemente na CPU ploči.

Ne preporučuje se korisnicima da samostalno obavljaju

konfigurisanje na nivou sistema.

1.3.2 Konfiguracija na aplikativnom nivou

Na aplikativnom nivou mogu se konfigurisati dva glavna elementa PCT210:

Šema zaštite: povezivanje blokova funkcija zaštite da bi se postiglo željeno ponašanje

ureĎaja u slučaju kvara. Za ovu svrhu se koristi IED Pro softverski alat što je detaljno

objašnjeno u petom poglavlju.

Komunikacijski parametri: Ovde se podešava način na koji ureĎaj komunicira sa

ostalim zaštitnim ureĎajima. Za ovu svrhu se koristi IEC Pro softverski alat što je

detaljno objašnjeno u šestom poglavlju.

1.3.3 Konfiguracija na nivou ureĎaja

Mnogi parametri mogu se podesiti na licu mesta putem HMI. Pažljivo odabrani parametri i

zadate vrednosti mogu se podešavati preko HMI-a na licu mesta bez konektovanja ureĎaja na

PC.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 11

2 FUNKCIONALNI OPIS

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 12

2.1 HARDVERSKI MODULI

Rele PCT210 je modularnog tipa, što omogućava fleksibilnost i uniformnost u realizaciji

različitih konfiguracija. Moduli su povezani preko zajedničke magistrale kojom se vrši interna

komunikacija i napajanje modula.

U svakoj konfiguraciji su zastupljeni sledeći osnovni moduli: CPU modul, HMI modul, BUS

modul, I/O modul, TRM modul. Osnovni moduli mogu biti realizovani u različitim varijantama,

a rele može imati više od jednog I/O i/ili TRM modula. Ograničenje je u broju slotova koje

sadrži metalna kutija (ukupno 9) i zauzeću broja slotova svakog tipa modula:

CPU modul 2 slota

I/O modul 1 slot

TRM samostalno 2 slota

TRM i TRB modul 3 slota

Dimenzije svih modula osim HMI101 su u standardnom 6U formatu.

2.1.1 HMI101

HMI101 je korisnički ulazno-izlazni modul koji omogućava parametrizaciju i kontrolu I/O i

konfiguracijskih parametara releja. Na displeju HMI101 modula se odgovarajućim izborom

menija prikazuju stanja binarnih ulaza i izlaza, i merene vrednosti na strujnim i naponskim

ulazima releja.

Sa korisničkog aspekta HMI101 modul čine:

LCD displej 20x4 karaktera,

signalne višebojne LED diode

mehanički tasteri

Preko prednje ploče modula je stavljena acetatna folija što garantuje stepen zaštite IP54.

Procesiranje na HMI101 modulu obavlja lokalni mikrokontroler koji konekciju prema CPU

modulu releja ostvaruje serijskom RS485 vezom. HMI101 omogućava eksternu konekciju releja

pomoćnim 10/100 Mbps Ethernet portom koja je namenjena za konfiguraciju i servisne potrebe.

2.1.2 HMI102

HMI102 je složenija verzija korisničkog U/I modula preko koga korisnik pristupa resursima

PCT ureĎaja tj. vrši parametrizaciju i kontrolu U/I i konfiguracijskih parametara. Na displeju

ovog modula prikazuje se istovremeno sistem menija za kontrolu stanja ulaza, izlaza i merenih

strujnih i naponskih veličina, kao i grafički prikaz povezanosti releja sa isključnim prekidačem i

ostalim pomoćnim elementima isključnih krugova koje rele kontroliše.

Sa korisničkog aspekta HMI110 čine:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 13

monohromatski grafički LCD displej 128x128 piksela sa pozadinskim osvetljenjem

signalne višebojne LED diode

mehanički tasteri

Preko prednje ploče modula je stavljena acetatna folija što garantuje stepen zaštite IP54.

Procesiranje na HMI102 modulu obavlja lokalni mikrokontroler koji konekciju prema CPU

modulu releja ostvaruje serijskom RS485 vezom. HMI102 omogućava eksternu konekciju releja

pomoćnim 10/100 Mbps Ethernet portom koja je namenjena za konfiguraciju i servisne potrebe.

2.1.3 CPU110

CPU110 modul obavlja centralnu procesorsku funkciju releja: prikuplja podatke sa ostalih

modula, obraĎuje, i šalje podatke prema I/O i HMI modulu.

Na CPU110 modulu se nalaze

DC/DC konvertori za lokalno napajanje 5V i 12V

eksterna serijska komunikacija: 3 serijska RS232 i/ili RS485 porta

Ethernet komunikacija: 2 nezavisna porta optička i/ili bakarna

eksterni ulaz za vremensku sinhronizaciju

eksterni izlaz za rele sigurnog rada

Komunikacija prema HMI101 modulu se ostvaruje poludupleks serijskom RS485 vezom. Prema

ostalim modulima, tipa I/O i TRM, komunikacija se ostvaruje 100 Mbps vezom realizovanom

EtherCat tehnologijom. EtherCat tehnologija omogućava vremensku sinhronizaciju sa tačnošću

reda µs.

2.1.4 TRM112A

TRM112A modul je fabrički konfigurabilan modul koji podržava maksimalno 12 analognih

kanala za merenje struja i napona. Osnovna konfiguracija je 6 strujna i 6 naponska ulaza, ali se

broj strujnih ulaza može povećati na račun naponskih ulaza. Obavezno se isporučuje u paru sa

TRB112 modulom, sa kojim se vrši prethodna fabrička kalibracija.

TRM112A modul sadrži:

lokalni mikrokontroler koji vrši upravljanje svim resursima na ploči

2 AD konvertora rezolucije 16 bita

Analogni kondicioner za svaki kanal sa dinamičkom promenom opsega

temperaturni sensor

EtherCat kontroler

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 14

Analogno digitalna konverzija je simultana na svih 12 kanala, i realizuju je 2 AD konvertora

rezolucije 16 bita. Brzina konverzije omogućava brzinu uzorkovanja od 8 kS/s. Podatak AD

konverzije je reč širine 20 bita.

Strujni kanali imaju dinamički opseg merenja prikazan u tabeli

Opseg merenja 14-Bit EOB

Resolution

8 x Inom 0,13% Inom

4 x Inom 0,069% Inom



( 32 ÷ 128 ) x Inom 2,2% Inom

( 32 ÷ 128 ) x Inom 2,2% Inom

( 32 ÷ 128 ) x Inom 2,2% Inom

( 32 ÷ 128 ) x Inom 2,2% Inom

Osnovni opsezi su 8, 32 i 128 Inom, koji su omogućeni dodatnim analognim prekidačima, a

dodatno se mogu menjati interno - postavljanjem umnoška reference AD konvertora. U tabeli je

prikazana tačnost na 14 efektivnih bita rezolucije.

Naponski kanali imaju jedan opseg merenja koji zadovoljava postavljene zahteve u pogledu

tačnosti.

Merenja su redundovana tako što se vrši prethodno kontrolno merenje na AD konvertoru

integrisanom u mikrokontroler, što omogućava blagovremenu pripremu za promenu opsega

merenja i povećava pouzdanost AD konverzije.

TRM112A modul ima lokalno merenje temperature koje se koristi u kalibraciji analognih

kanala.

EtherCat kontroler na TRM112A modulu omogućava:

komunikaciju prema ostalim modulima releja

vremensku sinhronizaciju trenutka uzorkovanja AD konvertora sa tačnošću reda µs

2.1.5 TRM112B

TRM112B modul je istih ulazno-izlaznih karakteristika kao TM112A modul. Realizovan je

FPGA tehnologijom što daje značajno veće mogućnosti u numeričkoj obradi akviziranih

podataka i rasterećenje CPU modula. Lokalnim procesiranjem se vrši FFT računanje amplitude

i faze viših harmonika.

Obavezno se isporučuje u paru sa TRB112 modulom, sa kojim se vrši prethodna fabrička

kalibracija.

TRM112B modul sadrži:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 15

lokalni mikrokontroler koji spreže FPGA sa EtherCat kontrolerom

4 AD konvertora rezolucije 16 bita

jednostavan pasivan kondicioner za svaki kanal

FPGA integrisano kolo

EtherCat kontroler

Analogno digitalna konverzija je simultana na svih 12 kanala, i realizuju je 4 AD konvertora

rezolucije 16 bita u dva predefinisana opsega. Brzina konverzije omogućava brzinu uzorkovanja

od 64 kS/s. Podatak AD konverzije je reč širine 20 bita.

EtherCat kontroler na TRM112B modulu omogućava:



2.1.6 TRB112

TRB112B modul sadrži pasivne komponente: strujne i naponske merne transformatore, i

komponente za zaštitu analognih ulaza na TRM modulu. Osnovna konfiguracija sadrži 6

strujnih transformatora i 6 naponskih transformatora. Opciono se može broj strujnih

transformatora povećati na račun broja naponskih transformatora.

Priključenje merenih struja i napona se vrši eksterno na konektoru, čiji su prolazni kontakti na

drugoj strani vezani na primare strujnih odnosno naponskih transformatora: strujni

transformatori imaju 3 priključna kontakta (1A, 5A, zajednički), a naponski transformatori 2

priključna kontakta.

Strujni transformator ima sledeće karakteristike:

linearni opseg merenja 80xInom

kontinualna struja do 4xInom

termička izdržljivost 100xInom za 1 sekundu

amplitudska greška manja od 0.5%

fazna greška manja od 50 minuta

Naponski transformator ima sledeće karakteristike:

linearni opseg merenja 1.5xUnom

amplitudska greška manja od 1°

TRB112 modul se električno konektuje na TRM modul krutom konektorskom vezom, i ova dva

modula se fabrički kalibrišu i uvek ugraĎuju u rele u paru.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 16

2.1.7 TRM106A

TRM106A modul je fabrički konfigurabilan modul koji podržava maksimalno 6 analognih

kanala za merenje struja i napona. Osnovna konfiguracija je 4 strujna i 2 naponska ulaza, ali se

broj strujnih ulaza može povećati na račun naponskih ulaza. U sastavu TRM106 modula su

merni strujni i naponski transformatori, tako da ovaj modul radi samostalno.

TRM106A modul sadrži:


AD konvertor rezolucije 16 bita

Analogni kondicioner za svaki kanal sa jednim opsegom merenja

temperaturni sensor

EtherCat kontroler

Analogno digitalna konverzija je simultana na svih 6 kanala, i realizuje se jednim AD

konvertorom rezolucije 16 bita. Brzina konverzije omogućava brzinu uzorkovanja od 8 kS/s.

Podatak AD konverzije je reč širine 20 bita.

Strujni kanali imaju jedan opseg merenja do 40xInom, sa mogućnošću montaže AD konvertora

različite rezolucije prema zahtevanoj tačnosti kao što je dato u tabeli.

Opseg merenja

40 x Inom

16-Bit EOB

Resolution

14-Bit EOB

Resolution

12-Bit EOB

Resolution

Tačnost 0,17% Inom 0,7% Inom 2,8% Inom

Naponski kanali imaju jedan opseg merenja koji zadovoljava postavljene zahteve u pogledu

tačnosti.

Merenja su redundovana tako što se vrši prethodno kontrolno merenje na AD konvertoru

integrisanom u mikrokontroler, što povećava pouzdanost AD konverzije.

Strujni transformator ima sledeće karakteristike:

Nominalna ulazna struja 5 A

Nominalna izlazna struja 1.25 mA

Transformatorski odnos 4000:1

Fazna greška <60‟

Linearni opseg 0-200 A

Linearnost 0.2%

Tačnost 0.5

Izolacioni napon 3000 V

Radna temperatura -40 ~ +70°C

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 17

Naponski transformator ima sledeće karakteristike:

Nominalni ulazni napon 100 V

Nominalni izlazni napon 2.333 V

Transformatorski odnos 150:3.3

Fazna greška <5‟

Linearni opseg 0-150 V

Magnetizaciona struja <0.5 mA

Tačnost 0.1

Izolacioni napon 3000 V

TRM106A modul ima lokalno merenje temperature koje se koristi u kalibraciji analognih

kanala.

EtherCat kontroler na TRM1106A modulu omogućava:


vremensku sinhronizaciju trenutka uzorkovanja AD konvertora sa tačnošću reda

2.1.8 DXM110

DXM110 modul pripada tipu I/O modula sa 8 binarnih ulaza i 8 binarnih izlaza.

DXM110 modul sadrži:


8 identičnih blokova binarnih ulaza

8 identičnih blokova binarnih ulaza

EtherCat kontroler

Mikrokontroler vrši lokalno čitanje binarnih ulaza i postavljanje binarnih izlaza, a aplikacija

koja realizuje algoritam se izvršava na CPU modulu.

Binarni ulazi su električno odvojeni jedni od drugih, i imaju posebna priključna mesta na

konektoru. Svaki binarni ulaz je optički razdvojen od lokalne mase na DXM110 modulu. Prag

svakog binarnog ulaza se može softverski podesiti na jednosmerne napone 110V ili 220V, sa

histerezisom u promeni stanja kao što je dato u tabeli.

Naponski prag podešenja Aktiviran ulaz pri povećanju

napona

Deaktiviran ulaz pri

smanjenju napona

220V 176V 167V

110V 92V 84V

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 18

Brzina aktiviranja ulaza zavisi od praga podešenja, oblika ulaznog napona i od algoritma

filtriranja u softveru. Karakteristične vrednosti su date u tabelama ispod.

Naponski prag podešenja

220V

Aktiviran ulaz pri

naponu 400V

Aktiviran ulaz pri

naponu 173V

Vreme aktiviranja 400us 125us

Naponski prag podešenja

110V

Aktiviran ulaz pri

naponu 400V

Aktiviran ulaz pri

naponu 84V

Vreme aktiviranja 520us 125us

Ulazna struja pri aktiviranju ulaza ima vrednost 90mA u trajanju 75ms, a u stacionarnom stanju

nije veća od 3mA.

Binarni izlazi su električno odvojeni jedni od drugih, i imaju posebna priključna mesta na

konektoru. Predstavljeni su NO (normalno otvoren kontakt) kontaktima releja sa sledećim

karakteristikama:

maksimalna struja 8A

nominalni napon 250V AC

maksimalni napon prekidanja 400V AC

kapacitet prekidanja za otporno opterećenje 2000VA

kapacitet prekidanja za induktivno opterećenje vremenske konstante 40ms

o 24VDC, 2A

o 110VDC, 0,2A

o 250VDC, 0,1A

vreme okidanja/raskidanja 7ms/3ms, vreme smirivanja tipično 2.5ms

napon špulne 12V

EtherCat kontroler na DXM110 modulu omogućava:



2.1.9 DIM110

DIM110 modul pripada tipu I/O modula sa 16 binarnih ulaza. U realizaciji se razlikuje od

DXM110 modula u tome što su binarni izlazi zamenjeni binarnim ulazima. Koristi se u

aplikacijama gde je potrebno povećati broj binarnih ulaza.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 19

2.1.10 DOM110

DOM110 modul pripada tipu I/O modula sa 16 binarnih izlaza. U realizaciji se razlikuje od

DXM110 modula u tome što su binarni ulazi zamenjeni binarnim izlazima. Koristi se u

aplikacijama gde je potrebno povećati broj binarnih izlaza.

2.1.11 ANM108

ANM108 je analogni merni modul sa 8 ulaza koji se mogu konfigurisati kao strujni (4-20mA),

ili kao naponski (0-10V). Ulazi mogu služiti i za merenje temperature sa Pt100 senzorom

(dvožilni, trožilni ili četvorožilni).

2.1.12 POW110

POW110 modul se koristi u konfiguraciji CPU modula većih mogućnosti, kada nije moguće

obezbediti lokalno napajanje na CPU modulu.

POW110 modul obezbeĎuje lokalno napajanje svih modula naponima 5V i 12V. Jedna od

funkcionalnosti je merenje regulisanih napona, i rana detekcija greške u napajanju.

2.1.13 BUS110

BUS110 modul sadrži samo pasivne komponente. Osnovna namena je ostvarivanje električne

veze izmeĎu ostalih modula ureĎaja: CPU110, HMI110, DXM110 i TRM106A (i/ili TRM112A

u paru sa TRB112). Veza su mehanički rastavljive i ostvaruju se konektorima. Osim navedenih

modula, moguće je koristiti i druge kompatibilne verzije i tipove ovih modula.

Funkcije BUS110 modula su sledeće:

Napajanje modula naponima 5V i 12V

LVDS konekcija izmeĎu modula (EtherCat komunikacija)

RS-485 konekcija modula sa linijom zahteva za prekid

2.1.14 RCK210

RCK210 je mehanički sklop u koji se postavljaju svi ostali moduli. ObezbeĎuje mehaničku

zaštitu i EM kompatibilnost releja

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 20

2.2 KOMUNIKACIJA

2.2.1 Serijska veza (RS485)

Veza može biti optička ili bakarna (x2). Opciono može se ugraditi i konektor RS232.

2.2.2 Ethernet veza

Veza može biti optička ili bakarna (x2). Na prednjem panelu je ugraĎen RJ45 konektor za

povezivanje relea sa računarom.

2.2.3 IEC 61850-8-1 veza

U okviru ovog protokola predviĎena je GOOSE razmena poruka i MMS poruke prema SCADA

sistemu.

2.2.4 IEC 60870-5-103

U okviru ovog protokola predviĎene su MMS poruke prema SCADA sistemu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 21

3 FUNKCIJE ZAŠTITE

PCT210 omogućava zaštitu od kratkog spoja, usmerenu i neusmerenu prekostrujnu zaštitu i

zaštitu od preopterećenja (uključujući termičku zaštitu). Pored ovoga, ureĎaj poseduje usmerenu

i neusmerenu zemljospojnu zaštitu kao i osetljivu usmerenu zemljospojnu zaštitu. Na kraju,

ureĎaj poseduje podesivi petostepeni APU za otklanjanje prolaznih kvarova na vazdušnim

vodovima. PCT210 poseduje osnovne upravljačke funkcije koje omogućavaju kontrolu jednog

prekidača putem HMI-a ili sistema daljinskog upravljanja.

Postoji mogućnost postavljanja do 10 grupa podešenja sa mogućnošću daljinskog prelaska s

jedne na drugu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 22

3.1 ZAJEDNIČKE OPCIJE PREKOSTRUJNIH ZAŠTITA

3.1.1 Sprečavanje delovanja strujne zaštite kod velikih struja magnetizacije (Stabilizacija

po drugom harmoniku - Inrush blocking)

Ako je namena relea unutar mreže da štiti npr. energetski transformator, tada se pobuda

prekostrujne zaštite može dogoditi usled pojave magnetizacione struje koja nastaje pri

uključivanju transformatora. Ova struja može biti nekoliko puta veća od nominalne struje

transformatora, a razlikuje se od struje kvara po velikom sadržaju drugog harmonika. Zbog toga

se za sve fazne struje i struju nultog voda vrši frekvencijska analiza i provera prisutnost drugog

harmonika.

Slika 3-1: Način korišćenja bloka INRUSH za sprečavanje delovanja zaštite pri detekciji struje

magnetizacije

3.1.1.1 Kriterijum prorade zaštite - Tripping criteria

Opcija sprečavanja delovanja zaštite kod velikih struja magnetizacije se može aktivirati za

usmerenu i neusmerenu prekostrujnu i zemljospojnu zaštitu, zaštitu od strujne nesimetrije kao i

za zaštitu od termičkog preopterećenja vodova. Pobuda (Start) pomenutih zaštita se blokira ako

je prisustvo drugog harmonika u struji pobude veće od podešene vrednosti parametra

INRUSH_RST_2ndHar. Parametar se zadaje u procentima osnovnog harmonika.

Kada prisustvo drugog harmonika u struji pobude padne ispod podešene vrednosti, signali

prorada zaštita se deblokiraju.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 23

Detekcija prisustva drugog harmonika u struji je fazno selektivna, ali do blokade delovanja

prekostrujne zaštite dolazi ako je podešeni prag drugog harmonika premašen u bilo kojoj od

faza.

3.1.1.2 Parametri funkcije stabilizacije po drugom harmoniku – Inrush blocking

Tabela 3-1: Parametri bloka za detekciju drugog harmonika - INRUSH

Naziv param. Tip Opseg Korak Podrazum.

vrednost Opis

INRUSH_RST_En Bool - 1

- 0 - 1

Aktivacija

detekcije visokog

sadržaja drugog

harmonika u

faznim strujama

INRUSH_RST_2ndHar

Integer 10 – 50 % 1% 20 %

Procenat drugog

harmonika prema

osnovnom

INRUSH_N_En Bool - 1

- 0 - 1

Aktivacija

detekcije visokog

sadržaja drugog

harmonika u

neutralnoj struji

INRUSH_N_2ndHar Integer 10 – 50 % 1% 20 %

Procenat drugog

harmonika prema

osnovnom

harmoniku

neutralne struje

3.1.2 Zaštita od uključenja na kvar (SOTF - Switch On To Fault)

Funkcija zaštite od uključenja na kvar omogućava trenutnu reakciju relea ukoliko je kvar

detektovan odmah po uključenju. SOTF zaštita se pokazala izuzetno korisnom u distributivnim

mrežama gde je često neophodno postići trenutnu reakciju više nivoa prekostrujne zaštite (i za

više i za niže stepene) tj. kada je zbog selektivnosti neophodno da se i viši stepeni prekostrujne

zaštite vremenski zategnu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 24

Slika 3-2: Način korišćenja funkcije SOTF


Ručno uključenje detektuje se pomoću binarnog ulaza koji je korisnik namenio za ovu funkciju.

Po aktiviranju binarnog ulaza, postavlja se signal Hi_Speed_Enable (izlaz bloka SOTF, Slika

3-2) i drži aktivnim u definisanom vremenskom periodu koji se podešava parametrom

SOTF_Time. Ukoliko se ovaj signal dovede na ulaze Hi_Speed bilo koje zaštite koja se

pobuĎuje na premašeni strujni nivo (usmerena i neusmerena prekostrujna, usmerena i

neusmerena zemljospojna, zaštita od strujne nesimetrije, zaštita od termičkog preopterećenja

vodova) svi viši stepeni tih zaštita imaju dozvolu za trenutno isključenje ukoliko za to vreme

doĎe do pobude te zaštite. Nakon isteka vremena SOTF_Time, ponovo su aktivna vremenska

podešenja odgavarajućih stepena zaštite.

3.1.2.2 Parameteri funkcije zaštite od uključenja na kvar (SOTF)

Tabela 3-2: Parametri zaštite od ručnog uključenja na kvar - SOTF


vrednost Opis

SOTF_En Bool - 1

- 0 - 1 Aktiviranje funkcije

SOTF_Time Integer 0.02 – 10.00 s 0.001 s 5 s

Vremenski period tokom

kojeg viši stepeni

prekostrujnih zaštita

mogu izdati trenutna

isključenja

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 25

3.1.3 Zaštita od pobude pri uključenju (Hladan start – COLOPI – Cold Load Pickup)

Uobičajena praksa u distributivnim mrežama je da je potrošnja struje neposredno po uključenju

znatno veća od one nominalne što je posledica ponašanja potrošača (motora, klima ureĎaja...).

Da bi se izbegla pobuda zaštite ili čak u nekim slučajevima „teškog starta“ (heavy start) i

isključenje voda, primenjuje se zaštita Cold Load Pickup tj. zaštita od pobude pri uključenju.

Ova funkcija je naročito korisna kod prekostrujne zaštite pošto vrednost struje prilikom

uključenja često premaši podešeni prag delovanja.

Slika 3-3: Način korišćenja funkcije Cold Load Pickup


Funkcija se može inicijalizovati ili preko nekog binarnog ulaza koji predstavlja signal ručnog

uključenja ili posmatranjem amplituda faznih struja. Nakon detektovanja ručnog uključenja

(aktiviran definisan binarni ulaz) važe alternativna podešenja prorade i to u trajanju koje

definiše korisnik parametrom CLP_Time. Vremenska podešenja delovanja zaštite ostaju

nepromenjena. Nakon isteka vremena CLP_Time ponovo su aktivna strujna podešenja

definisana u okviru pojedinačnih prekostrujnih zaštita. Istovremeno, na osnovu amplituda faznih

struja zaključuje se o otvorenosti prekidača, tako što se detektuje da su amplitude sve tri faze

manje od podešenja COLOPI_Imin. Ako je prekidač otvoren, CLP podešenja nastavljaju da

važe bar vreme COLOPI_Open_Time.

3.1.3.2 Parametri funkcije zaštite od pobude pri uključenju (COLOPI)

Tabela 3-3 prikazuje opsege i korake za podešavanje strujnih parametra (tip Current) u

apsolutnim vrednostima za In = 1A, odnosno za jedno-amperske ulaze. Kada se koriste peto-

amperski ulazi In = 5A, ove vrednosti treba pomnožiti sa 5.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 26

Tabela 3-3: Parametri zaštite od pobude pri uključenju – COLOPI

Naziv parametra Tip Opseg Korak Podrazum.

vrednost Opis

CLP_En Bool - 1

- 0 - 1

Aktiviranje

funkcije

CoLoPi_Imin Current 0.01 – 60 A 0.01 0.02 A

Minimalni

strujni prag

ispod kog se

smatra da je

prekidač

otvoren

CoLoPi_Open_Time Float 0.02 – 1800 s 0.01 s 15 s

Vreme u kome

će važiti CLP

podešenja od

trenutka kada

se prekidač

otvori

CLP_Time Float 0.02 – 1800 s 0.01 s 15 s

Vremenski

period tokom

kog važe CLP

podešenja

pobude

definisana u

okviru ove

funkcije

CLP_OCP_Stg1_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 2 A

CLP

alternativna

podešenja

pobuda za

stepene zaštite



CLP_EFP_Stg1_Iset Current 0.01 – 5 A 0.01 2 A

CLP_EFP_Stg2_Iset Current 0.01 – 5 A 0.01 2 A

CLP_DOCP_Stg1_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 2 A



CLP_THERMF_Stg1_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 2 A



CLP_DOCPN_Stg1_Iset Current 0.01 – 5 A 0.01 2 A

CLP_DOCPN_Stg2_Iset Current 0.05 – 5 A 0.01 2 A

CLP_NSP_Stg1_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 2 A

CLP_NSP_Stg2_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 2 A

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 27

3.2 STRUJNE ZAŠTITNE FUNKCIJE

3.2.1 Prekostrujna zaštita (OCP5051)

Neusmerena trofazna prekostrujna zaštita je osnovna zaštitna funkcija PCT210 relea. Može po

potrebi biti aktivirana ili ne, i može raditi sa različitim vremenskim karakteristikama.

Moguće je podešavati 3 različita stepena prekostrujne zaštite pri čemu svaki od njih može biti

nezavisno aktiviran. To su sledeći stepeni:

Niži stepen prekostrujne zaštite (I stepen) – I>

Viši stepen prekostrujne zaštite - II stepen – I>>

Trenutna prekostrujna zaštita – kratkospojna zaštita (III stepen) – I>>>

Sva tri stepena mogu raditi sa nezavisnom vremenskom karakteristikom (50) ili sa inverznom

vremenskom karakteristikom (51). Inverzne vremenske karakteristike mogu biti u skladu sa IEC

ili IEEE standardom.

3.2.1.1 Kriterijumi pobude i razbude - Pick-up and Drop-off criteria

Kod zaštita sa nezavisnom vremenskom karakteristikom, rele u svakom trenutku meri efektivnu

vrednost osnovnog harmonika struje za sve 3 faze. Ako izmerena vrednost u bilo kojoj fazi

premaši podešenu vrednost pobude (Iset), dolazi do pobude odgovarajućeg stepena prekostrujne

zaštite čija je vrednost pobude premašena i generiše se signal pobude (Start). Rele ostaje u

stanju pobude sve dok je pobuĎena makar jedna faza, a nakon isteka podešenog vremena

pobude (PU_Tset), generiše se signal isključenja (Trip). Signal Trip ostaje aktivan sve dok

struja ne padne na vrednost razbude (drop-off ), i traje još 20 ms nakon toga.

Ukoliko, dok je rele u stanju pobude, vrednost struje padne ispod 0.95 % podešene vrednosti

pobude, dolazi do razbude relea i nestaje signal pobude. Vrednost 0.95 % je fabričko podešenje,

a ovaj parametar može biti promenjen po potrebi (Reset Ratio, podešava se kroz programator ili

preko operatorskog panela).

Pri radu sa inverznom vremenskom karakteristikom, PCT210 meri u svakom trenutku efektivnu

vrednost osnovnog harmonika struje za sve 3 faze. Ukoliko ta vrednost u bilo kojoj fazi premaši

podešenu vrednost pobude (Iset), dolazi do pobude odgovarajućeg stepena prekostrujne zaštite

čija je vrednost pobude premašena i generiše se signal pobude (Start). Rele je u stanju pobude

sve dok je pobuĎena makar jedna faza. Od trenutka pobude, vreme pobude (pick-up time) se

stalno preračunava prema podešenim parametrima i vrednosti struje. Kada izračunato vreme

istekne, generiše se signal isključenja koji traje sve dok struja ne padne na vrednost razbude i

traje još 20 ms nakon toga. Vreme isključenja zavisi od merene vrednosti struje i odabrane

karakteristike struja-vreme koja može biti:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 28

Nezavisna - Definite time

Normalno inverzna – Moderately inverse

Vrlo inverzna - Very inverse

Ekstremno inverzna - Extremely inverse

IEC Long Time Earth Fault

IEEE Moderately Inverse

IEEE Very Inverse

IEEE Extremely Inverse

IEEE CO8

IEEE CO2

RI (Electro-mechanical)

Osim izbora tipa inverzne karakteristike, moguće je i njeno pomeranje po vremenskoj osi

podešavanjem parametra OCP_Stg1_PU_Tset koji ima smisao TMS (Time Multiplier Setting)

parametra u IEC standardu, odnosno TD (Time Dial) parametra u IEEE standardu.

3.2.1.2 Ulazi i izlazi - Inputs and outputs

Slika 3-4 prikazuje blok prekostrujne zaštite.

Slika 3-4: Blok prekostrujne zaštite

Tabela 3-4: Prekostrujna zaštita – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

I1_Amp1 Current Amplituda prve faze

I2_Amp1 Current Amplituda druge faze

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 29

Naziv Tip Opis

I3_Amp1 Current Amplituda treće faze

Inrush Bool Ulaz za signal blokade pri detekciji udarne struje

Hi_Speed Bool Dozvola trenutnog isključenja drugog i trećeg stepena

Exter_Blk Bool Blokada eksterna (preko binarnog ulaza); blokira isključenje

sva tri stepena

Inter_Blk Bool Blokada interna (neki od signala koji generiše sam ureĎaj);

blokira isključenje sva tri stepena

Block_T1 Bool Blokada isključenja prvog stepena

Block_T2 Bool Blokada isključenja drugog stepena

Block_T3 Bool Blokada isključenja trećeg stepena

Tabela 3-5: Prekostrujna zaštita – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Start_Iv Bool Pobuda prvog stepena

Start_Ivv Bool Pobuda drugog stepena

Start_Ivvv Bool Pobuda trćeg stepena

Start_RST Bool Pobuda prekostrujne zaštite

Trip_Iv Bool Isključenje od prvog stepena

Trip_Ivv Bool Isključenje od drugog stepena

Trip_Ivvv Bool Isključenje od trećeg stepena

Trip_RST Bool Isključenje od prekostrujne zaštite

3.2.1.3 Ulazi i izlazi pojedinih stepena

Svaki stepen prekostrujne zaštite definisan je programibilnim blokom (IED Pro) koji ima

sopstvene ulazne parametre koji zavise od izabranih ulaznih parametara funkcije.

Slika3-5: Prekostrujna zaštita, blok stepena zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 30

Tabela 3-6: Ulazni parametri prekostrujne zaštite, bloka stepena zaštite

Naziv Tip Opis

Amplitude Integer Amplituda fazne struje

Reset_Ratio_S Integer Pick-up to Drop-off ratio

Block_Inr Integer Blokiranje prorade usled detekcije inrush

uslova

Restr_Inr Integer Povećanje aktivacijskog nivoa zaštite

Hi_Speed_S Integer Detekcija SOTF dogaĎaja, utiče samo na 3.

stepen

Block_S Integer Aktivacijski blok odgovarajućeg stepena

Amplitude – Maksimalna vrednost fazne struje

Reset_Ratio_S – je globalna konstanta za ovu funkciju i predstavlja odnos merene struje i

struje razbude. Podrazumevana vrednost je 0.95, a po potrebi se može izmeniti.

Block_Inr – Ovaj ulaz je aktivan kad je Inrush_Restraint funkcija aktivna zajedno sa

izabranom opcijom Inrush_Conditioning_Type. Kad je aktivan, zaštita je blokirana kada je

detektovana vrednost II harmonika veća od vrednosti definisane sa Inrush_Restraint funkcijom.

Restr_Inr – Ovaj ulaz je aktivan kad je Inrush_Restraint funkcija aktivna zajedno sa

izabranom opcijom Inrush_Conditioning_Type. Kad je aktivan, zaštita je blokirana kada je

detektovana vrednost II harmonika veća od vrednosti definisane sa Inrush_Restraint funkcijom.

Vrednost praga struje prorade (parametar Iset) se povećava u procentima za vrednost definisanu

parametrom Inrush_Restraint_Percent.

Hi_Speed_S – Ako je ovaj ulaz aktivan (SOTF funkcija je aktivna) i dogodi se prorada III

stepena zaštite (I>>>), zaštita momentalno proraĎuje bez vremenskog odlaganja. Ovaj ulaz je

aktivan kada je zatvoren prekidač za vremenski period definisan unutar SOTF funkcije. Rele

dobija informacije o položaju prekidača putem odgovarajućeg binarnog ulaza.

Block_S – Kada je aktivan, ovaj ulaz blokira odgovarajući stepen zaštite što znači da svi izlazi

funkcije (bez obzira na njihovo trenutno stanje) postaju neaktivni. Interni brojači nastavljaju s

radom što znači da u slučaju da je neaktivan blokirajući signal u isto vreme kada se ispuni

kriterijum prorade, prorada zaštite bi bila momentalna. Signal Block_S generiše ili neka interna

funkcija ili se generiše eksterno putem binarnog ulaza. Ovaj ulaz je aktivan kada je ulaz

Block_T1 (za I stepen) aktivan ili kada su Inter_Blk ili Exter_Blk ulazi aktivni.

Tabela 3-7: Prekostrujna zaštita,blok stepena zaštite, izlazni parametri

Naziv Tip Opis

Picked_S digital signal

(active = ON)

Pick signal stepena

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 31

Naziv Tip Opis

Triped_S digital signal

(active = ON)

Trip Signal stepena

Signal Picked_S je start signal koji se generiše pri startovanju bilo koje faze. Fazni start signal

se aktivira kada odgovarajuća fazna struja preĎe vrednost Iset parametra.

Tripped_S signal se generiše kada bar jedan od faznih start signala ostane aktivan duže od

vremenskog perioda zadatim parametrom Pick_Up_Time.

3.2.1.4 Parametri funkcije

U sledećoj tabeli su prikazani opsezi i koraci za podešavanje strujnih parametra (tip Current) u



Podgrupe Stage 2 i Stage 3 imaju iste parametre kao podgrupa Stage 1, samo namenjene

drugom i trećem stepenu prekostrujne zaštite.

Tabela 3-8: Prekostrujna zaštita - podešavanje parametara


vrednost Opis

Common subgroup

OCP_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

prekostrujne

zaštite

Stage 1 subgroup

OCP_Stg1_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

stepena 1

OCP_Stg1_PType

(Delay Type) Enum

DefiniteTime

SI (IEC)

VI (IEC)

EI (IEC)

LTEF (IEC)

MI (IEEE)

VI (IEEE)

EI (IEEE)

CO8

CO2

RI

- DefiniteTi

me

Vremenska

karakteristika

relea

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 32


vrednost Opis

OCP_Stg1_Iset Current 0.01A – 60 A

(secondary) 0.01 A 0.5 A Strujni prag

OCP_Stg1_PU_Tset

(Time Delay) Float

DT:

0.020 – 300.0 s

INV(IEC):

0.020 – 15.0 TMS

INV(IEEE):

0.020 – 15.0 TD

0.01 s 0.02 s

Vreme

delovanja, a

kod

inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time

dial setting

Stage 2 subgroup

Stage 3 subgroup

3.2.2 Zemljospojna zaštita (EFP50N51N)

Neusmerena zemljospojna zaštita je takoĎe jedna vrsta prekostrujne zaštite koja reaguje na

vrednost zemljospojne (nulte) struje, pa se često naziva i prekostrujna zemljospojna zaštita. Po

potrebi, može biti aktivirana ili ne, a može i raditi sa različitim vremenskim karakteristikama.

Pogodna je za detektovanje zemljospoja u radijalnim mrežama, gde su struje zemljospoja

relativno velike kao što je slučaj sa mrežema čije je zvezdište uzemljeno direktno ili preko male

otpornosti.

PCT210 rele ima 2 stepena neusmerene zemljospojne zaštite i svaki od njih može se aktivirati

nezavisno:

Niži stepen zemljospojne zaštite (I stepen) – Io>

Viši stepen zemljospojne zaštite (II stepen) – Io>>

Oba stepena zemljospojne zaštite (Io>> i Io>) mogu raditi sa nezavisnom vremenskom

karakteristikom (50) ili sa inverznom vremenskom karakteristikom (51). Inverzne vremenske

karakteristike mogu biti po IEC ili IEEE standardu.


Kod zaštita sa nezavisnom vremenskom karakteristikom rele meri u svakom trenutku struju koja

protiče kroz četvrti stujni ulaz na koji se vezuje uzemljena žila. Ukoliko ta vrednost premaši

podešenu vrednost prorade (Iset), dolazi do pobude odgovarajućeg stepena zemljospojne zaštite

čija je vrednost prorade premašena i generiše se signal pobude. Nakon isteka podešenog

vremena prorade (PU_Tset), generiše se signal isključenja koji traje sve dok struja ne padne na

vrednost razbude i traje još 20 ms nakon toga.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 33

Ukoliko, dok je rele u stanju pobude, vrednost struje padne ispod 0.95 % od podešene vrednosti

prorade, dolazi do razbude relea i nestaje signal pobude. Vrednost od 0.95 % je fabričko

podešenje, a ovaj parametar može po potrebi biti promenjen (Reset Ratio, podešava se kroz

programator ili preko operatorskog panela).

Kod podešenja sa inverznom vremenskom karakteristikom rele meri u svakom trenutku

vrednost zemljospojne struje za osnovni harmonik. Ukoliko ta vrednost premaši podešenu

vrednost prorade (Iset), dolazi do pobude odgovarajućeg stepena zemljospojne zaštite čija je

vrednost prorade premašena i generiše se signal pobude. Od trenutka pobude, vreme prorade

(pick-up time) se stalno preračunava prema podešenim parametrima i vrednosti struje. Kada

izračunato vreme istekne, generiše se signal isključenja koji traje sve dok struja ne padne na

vrednost razbude i traje još 20 ms nakon toga.

Vreme isključenja zavisi od merene vrednosti struje i odabrane karakteristike struja-vreme koja

može biti izabrana:







IEEE Very Inverse


IEEE CO8

IEEE CO2



podešavanjem parametra EFP_Stg1_PU_Tset koji ima smisao TMS (Time Multiplier Setting)


3.2.2.2 Ulazi i izlazi

Slika 3-6 prikazuje blok zemljospojne zaštite sa ulazima i izlazima koje korisnik definiše:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 34

Slika 3-6: Blok zemljospojne zaštite (IED Pro)

Tabela 3-9: Ulazi zemljospojne zaštite

Naziv Tip Opis

IN_Amp1 Current Amplituda struje zemljospojne zaštite

Inrush_N Bool Ulaz za signal blokade pri detekciji udarne struje

Hi_Speed Bool Dozvola trenutnog isključenja za drugi stepen

Exter_Blk Bool Blokada eksterna (preko binarnog ulaza); blokira isključenje sva oba

stepena

Inter_Blk Bool Blokada interna (neki od signala koji generiše sam ureĎaj); blokira

isključenje oba stepena



Tabela 3-10: Izlazi zemljospojne zaštite

Naziv Tip Opis



Trip_Iv Bool Isključenje prvog stepena

Trip_Ivv Bool Isključenje drugog stepena

Start_N Bool Pobuda zemljospojne zaštite

Trip_N Bool Isključenje zemljospojne zaštite





PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 35

Podgrupa Stage 2 ima iste parametre kao podgrupa Stage 1, samo namenjene drugom stepenu

zemljospojne zaštite.

Tabela 3-11: Zemljospojna zaštita - podešavanje parametara


vrednost Opis

Common subgroup

EFP_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

prekostrujne

zaštite

Stage 1 subgroup

EFP_Stg1_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

stepena 1

EFP_Stg1_PType

(Delay Type) Enum

DefiniteTime

SI (IEC)

VI (IEC)

EI (IEC)

LTEF (IEC)

MI (IEEE)

VI (IEEE)

EI (IEEE)

CO8

CO2

RI

- DefiniteTi

me

Vremenska

karakteristika

relea

EFP_Stg1_Iset Current 0.01A – 60 A


EFP_Stg1_PU_Tset

(Time Delay) Float

DT:

0.020 – 300.0 s

INV(IEC):

0.020 – 15.0 TMS

INV(IEEE):

0.020 – 15.0 TD

0.01 s 0.02 s

Vreme

delovanja, a

kod

inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time

dial setting

Stage 2 subgroup

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 36

3.2.3 Termička zaštita vodova (THERM49F)

Termička zaštita vodova se funkcionalno ne razlikuje od trostepene prekostrujne zaštite 50, 51.

Razlika je jedino u opsezima parametara kojima se podešava vremenska zategnutost pojedinih

stepena (PU_Tset), koja kod termičke zaštite može imati red veličine i do nekoliko desetina

minuta.


Slika 3-7 prikazuje blok termičke zaštite vodova.

Slika 3-7: Blok termičke zaštite

Tabela 3-12: Termička zaštita – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

I1_Amp1 Current Amplituda prve faze

I2_Amp1 Current Amplituda druge faze

I3_Amp1 Current Amplituda treće faze


Hi_Speed Bool Dozvola trenutnog isključenja drugog i trećeg stepena

Exter_Blk Bool Blokada eksterna (preko binarnog ulaza); blokira isključenje

sva tri stepena

Inter_Blk Bool Blokada interna (neki od signala koji generiše sam ureĎaj);

blokira isključenje sva tri stepena



Block_T3 Bool Blokada isključenja trećeg stepena

Tabela 3-13: Termička zaštita – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 37

Trip_Iv Bool Isključenje od prvog stepena


Trip_Ivv Bool Isključenje od drugog stepena

Start_Ivvv Bool Pobuda trećeg stepena

Trip_Ivvv Bool Isključenje od trećeg stepena

Start_RST Bool Pobuda prekostrujne zaštite

Trip_RST Bool Isključenje od prekostrujne zaštite





Podgrupe Stage 2 i Stage 3 imaju iste parametre kao podgrupa Stage 1, samo namenjene

drugom i trećem stepenu prekostrujne zaštite.

Tabela 3-14: Termička zaštita vodova - podešavanje parametara


vrednost Opis

Common subgroup

THERMF_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

prekostrujne

zaštite

Stage 1 subgroup

THERMF _Stg1_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

stepena 1

THERMF

_Stg1_PType

(Delay Type)

Enum

DefiniteTime

SI (IEC)

VI (IEC)

EI (IEC)

LTEF (IEC)

MI (IEEE)

VI (IEEE)

EI (IEEE)

CO8

CO2

RI

- DefiniteTi

me

Vremenska

karakteristika

relea

THERMF _Stg1_Iset Current 0.01A – 60 A


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 38


vrednost Opis

THERMF

_Stg1_PU_Tset

(Time Delay)

Float

DT:

0.020 – 300.0 s

INV(IEC):

0.020 – 15.0 TMS

INV(IEEE):

0.020 – 15.0 TD

0.01 s 0.02 s

Vreme

delovanja, a

kod

inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time

dial setting

Stage 2 subgroup

Stage 3 subgroup

3.2.4 Termička zaštita (THERM49)

Svi elementi elektroenergetskog sistema su projektovani da rade u odreĎenom temperaturnom

opsegu. Ako je element preopterećen dolazi do njegovog ubrzanog trošenja a to može

prouzrokovati ozbiljne kvarove i štete na sistemu.

Ova zaštitna funkcija pokriva termičku zaštitu motora, malih distributivnih transformastora i

kablovskih izvoda. Dostupne su dve metode zaštite u zavisnosti od tipa elementa na kom se

primenjuje.

Termička slika - Thermal replica koristi se za zaštitu malih distributivnih trafoa, malih

asinhronih motora i kablovskih izvoda. Bazirana je diferencijalnoj jednačini prvog reda koja

opisuje prenos toplote pri pretpostavci da je element na koji se primenjuje zaštita termički

homogeno telo (jedna vremenska konstanta zagrevanja i hlaĎenja). Tačnije, pregrevanje se

procenjuje iz merenja faznih struja. Ovakav model pokriva i situacije pri snažnim prekostrujnim

opterećenjima (struja veća od dve osnovne struje), kao i situacije sa niskim strujama kada je

element isključen.

Za motornu zaštitu postoji dodatna opcija generisanja ekvivalentne struje umesto fazne struje

koja ulazi u Thermal replica model, a ista se proračunava koristeći pozitivne i negativne

komponente struje.

Ambijentalna temperatura može se podesiti kao parametar koji se može menjati po sezonama.

3.2.4.1 Termička slika

Električni element može se termički preopteretiti prelaskom dozvoljenog praga struje

opterećenja (obično tokom nekom dužeg perioda) i/ili smanjenom efikasnošću hlaĎenja.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 39

Nadtemperatura izražena u procentima nominalne nadtemperature je: 100(%)n

i

1003

1(%)

1(%)2

222

n

cba

I

III

dt

d

Ako imamo stanje velikih prekostrujnih opterećenja (bilo koja fazna struja veća od nI2 ) snaga

zagrevanja je mnogo veća od snage hlaĎenja. U ovom slučaju proces zagrevanja je adijabatski:

1003

1(%)2

222

n

cba

I

III

dt

d

Kada se zaštićeni element isključi s napajanja u njemu se odvija proces hlaĎenja. Uopšteno

govoreći, vremenska konstanta hlaĎenja je različita od vremenske konstante zagrevanja. Imajući

to na umu, termički proces gde nema generisanja toplote može se predstaviti na sledeći način:

0(%)1(%)

hdt

d

Zatim, nadtemperatura u procentima postaje:

(%)(%)(%)

Temperatura (%)100

n se dodaje na ambijentalnu temperaturu a

da bismo dobili

apsolutnu temperaturu:

aabsolute_

Apsolutna temperatura se potom poredi sa pragovima dva stepena, za signalizaciju i za proradu.

3.2.4.2 Preopterećenje motora

Većina kvarova na kalemima motora su direktno ili indirektno povezani sa preopterećenjem (u

dužem vremenskom periodu ili u ciklusima), napajanjem s nestabilnih ili jednofaznih izvora.

Sve to dovodi do preteranog zagrevanja a zatim i do propadanja izolacije kalema sve dok se ne

dogodi kvar.

Termička podnosivost motora narušena je zagrevanjem kalema pre nastupa samog kvara. Zbog

toga je važno da karakteristika relea uzima u obzir ekstremne vrednosti poznate nulte struje i

struje punog opterećenja pre kvara, respektivno “Cold” i “Hot” stanje.

U opštem slučaju, napajanje motora može sadržati i pozitivne i negativne komponente struja a

svaka od njih utiče na povećanje zagrevanja motora. Zbog toga termička slika mora uzeti u

obzir obe komponente, a tipična jednačina za ekvivalentnu struju je:

2

2

2

1 KIIIeq

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 40

gde je:

I1 = pozitivna komponenta struje

I2 = negativna komponenta struje

ceresisrotorsequencepositive

ceresisrotorsequencenegativeK tan

tan

na nominalnoj brzini. Tipična vrednost za K je 3.

Na kraju, model termičke slike mora uzeti u obzir i činjenicu da će motor težiti hlaĎenju pri

manjem opterećenju, kao i inicijalno stanje motora. Motor ima vremensku konstantu hlaĎenja

koja definiše brzinu hlaĎenja motora.

Termička slika opisana u poglavlju 3.2.4.1 pokriva sve karakteristike potrebne za motornu

zaštitu menjajući činilac 222

cba III sa 23 eqI u svim jednačinama.


Slika 3-8 prikazuje blok termičke zaštite.

Slika 3-8: Blok termičke zaštite

Tabela 3-15: Termička zaštita – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

IL1_Amp Current Amplituda prve faze

IL2_Amp Current Amplituda druge faze

IL3_Amp Current Amplituda treće faze

IPS_Amp Current Amplituda pozitivne sekvence struja

INS_Amp Current Amplituda negativne sekvence struja

Block_Alarm Bool Blokada isključenja prvog stepena

Block_Trip Bool Blokada isključenja drugog stepena

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 41

Tabela 3-16: Termička zaštita – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Overtemperature Float Procenjena nadtemperatura

Alarm Bool Alarm (Prorada prvog stepena)

Trip Bool Isključenje (Prorada drugog stepena)





Tabela 3-17: Termička zaštita - podešavanje parametara


vrednost

Opis

Common subgroup

THERM_En Bool

- ON

- OFF - ON Aktiviranje zaštite

THERM_Method Enum

- Thermal

Replica

- Motor OL

- Thermal

Replica

Izbor izmeĎu

modela termičke

slike ili modela

predviĎenog za

zaštitu motora

THERM_Theta_n Integer 0 – 300 °C 1 °C 50 °C Nominalna

nadtemperatura

THERM_Theta_amb Integer 0 – 300 °C 1°C 30 °C Temperatura

ambijenta

Time Consts subgroup

THERM_Tau_Heat Integer 1 – 300 min 1 min 2 min

Vremenska

konstanta

zagrevanja

THERM_Tau_Cool Integer 1 – 300 min 1 min 4 min

Vremenska

konstanta

hlaĎenja

THERM_I_Min Current 0 – 4 A 0.01A 1 A

Strujni prag ispod

kojeg se smatra

da je motor

isključen

THERM_K Float 1 – 5 0.01 3

K=otpor

posSeq/otpor

negSeq

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 42


vrednost

Opis

Tresholds subgroup

THERM_ Alarm Integer 0 – 300 °C 1°C 95 °C Temperaturni

prag za alarm

THERM_ Trip Integer 0 – 300 °C 1°C 105 °C

Temperaturni

prag za

isključenje

3.2.5 Usmerena zemljospojna zaštita (DOCP67N)

Slika 3-9: Blok usmerene zemljospojne zaštite

OdreĎivanje smera se proračunava na osnovu parametara Io, Uo_min i Angle. Grafik:

Slika 3-10: Vektori Io i Uo u odnosu na Line Angle

Samo kada fazna razlika izmeĎu Io i Uo vektora padne u opseg Line Angle ± 80° pod uslovom

da je Io > Iset, smer se odreĎuje kao forward i uključuje se zemljospojna zaštita.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 43

Kao i kod zemljospojne zaštite postoje dva stepena i kod zaštite 67N.

Tabela 3-18: Usmerena zemljospojna zaštita – parametri zaštite


vrednost Opis

Enable Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

funkcije

Uo_Min Integer 0.0 – 100.0 0.1 V 40 V

Uo minimalni

napon

potreban za

odreĎivanje

usmerenja

Angle Integer -180:180 0.1 ° 45 ° Ugao voda

Stage 1 subgroup

Enable Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

prvog stepena

Pick_Up_Curve

_Type

(Delay Type)

Enum

- DefiniteTime

- SI (IEC)

- VI (IEC)

- EI (IEC)

- LTEF (IEC)

- MI (IEEE)

- VI (IEEE)

- EI (IEEE)

- CO8

- CO2

- RI

- DefiniteTime

Vremenska

karakteristika

relea

Iset Float 0.001A – 5A

(secondary) 0.01A 0.05 A Strujni prag

Pick_Up_Time

(Time Delay) Float

DT: 0.020s –

10.000s

INV(IEC): 0.000

– 1.00 TMS

INV(IEEE):0.000

– 10.00 TD 0.01s 2 s

Vreme

delovanja, a

kod inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time dial

setting

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 44


vrednost Opis

Stage 2 subgroup

Enable Enum

- ON

- OFF - ON

Aktiviranje

drugog

stepena

Pick_Up_Curve

_Type

(Delay Type)

Enum

- DefiniteTime

- SI (IEC)

- VI (IEC)

- EI (IEC)

- LTEF (IEC)

- MI (IEEE)

- VI (IEEE)

- EI (IEEE)

- CO8

- CO2

- RI

- DefiniteTime

Vremenska

karakteristika

relea

Iset Float 0.001A – 5A

(secondary) 0.01A 2.5 A Strujni prag

Pick_Up_Time

(Time Delay) Float

DT: 0.020s –

10.000s

INV(IEC): 0.000

– 1.00 TMS

INV(IEEE):0.000

– 10.00 TD 0.01s 0.02 s

Vreme

delovanja, a

kod inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time dial

setting

3.2.6 Usmerena fazna prekostrujna zaštita (DOCP67)

3.2.6.1 Princip rada

Zaštitna funkcija DOCP67 pomoću ulaznih vrednosti merenih napona i struja po fazama

izračunava amplitude i fazne pomeraje ovih vektora. Ove informacije potom se u posebnom

(direkcionom) funkcijskom bloku koriste za odreĎivanje smera različitih struja greške, koje se

potom propuštaju kroz blokove koji implementiraju prekostrujnu zaštitu i generišu signal pobude

(TOC funkcijski blok).

Za izračunavanje amplituda i faza ova zaštitna funkcija koristi DFT filter. Izračunate vrednosti

šalju se u TOC funkcijski blok. Smer struje greške daje se kao fazni ugao struje greške u odnosu

na fazni ugao napona greške. MeĎusobni odnos struje i napona greške zavisi od njenog tipa.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 45

Koriste se sledeće kombinacije:

meĎufazni kratak spoj:

kratak spoj izmeĎu faze i zemlje:

Ovde je Uref vektor referentnog napona pomoću koga se računa fazna razlika izmeĎu Uref i Idir.

Uref is a reference voltage vector for calculating phase difference between Uref and Idir. The

reference voltage vector is rotated for Angle RCA degrees counterclockwise and if the phase

difference of between fault current and rotated reference voltage fits in the interval [AngleROA,

AngleROA] then the forward direction is recognized. Otherwise, it is considered to be reverse.

Relay Characteristic Angle (RCA) - the angle by which the applied voltage is shifted to produce

maximum relay sensitivity (Figure 1.)

Moguće je izabrati da li će se zaštitna funkcija koristiti u normalnom ili inverznom redosledu.

Kada se izabere normalni redosle zaštite, element prekostrujne zaštite bira maksimum svih struja

greške koje imaju normalno usmerenje i uvodi ga u TOC element. Algoritam uvek razmatra

maksimalnu struju greške sa unapred definisanim usmerenjem. Ukoliko posmatrana struja greške

vremenom preĎe u inverzni tok, ona više neće biti uzimana u obzir pri računanju maksimuma.

Analogno tome, kada se izabere inverzni redosled rada zaštite, element prekostrujne zaštite bira

maksimum svih struja greške koje imaju inverzno usmerenje i uvodi ga u TOC element.

Algoritam uvek razmatra maksimalnu struju greške sa unapred definisanim usmerenjem. Ukoliko

posmatrana struja greške vremenom preĎe u normalni tok, ona više neće biti uzimana u obzir pri

računanju maksimuma.

Dakle, algoritam odabira maksimalnu struju greške i suštinski na nju primenjuje uobičajenu

prekostrujnu zaštitnu funkciju, uzimajući u obzir usmerenje struje i sve njegove promene pri

traženju maksimuma.

Podešenje usmerenja daje se kroz karakteristični ugao Angle RCA i ugaoni raspon Angle ROA.

Podrazumevana vrednost za parametar Angle RCA je 30°. Parametar Angle ROA odreĎuje granice

posmatranog ugaonog sektora u odnosu na njegovo središte, Angle RCA, sl.1.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 46

Da bi se izbegla nepouzdana merenja, moguće je podesiti minimalnu vrednost struje i napona

greške za koje će biti računato usmerenje signala.

Ako nije aktivna nijedna blokada, start signal će startovati tajmere u posmatranom stepenu

zaštite. Vremenska karakteristika elementa prekostrujne zaštite može biti tipa “Definite Time” ili

neka od inverznih karakteristika (po IEC ili IEEE standardima).

Moguće je podesiti smanjenje osetljivosti pri pojavi viših harmonijskih komponenti. Jedan od

blokirajućih ulaza trebao bi biti povezan sa izlaznim signalom iz bloka za detekciju velikih struja

magnetizacije (Inrush Restraint). Postoji mogućnost izbora izmeĎu suzbijanja i blokade drugog

harmonika.

Slika 3-14 predstavlja pojednostavljeni logički dijagram za zaštitnu funkciju usmerene faznu

prekostrujne zaštite. Slika 3-12 prikazuje primer vektorskog dijagrama prilikom odreĎivanja

usmerenja struje greške faze A upotrebom rotiranog vektora VBC kao reference usmerenja, uz

zadate uglove Angle RCA=30˚ i Angle ROA=90˚.

Slika 3-11: Usmerena karakteristika fazne prekostrujne zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 47

Slika 3-12: Vektorski dijagram, primer računanja smera fazne struje Ia za fazu a, vrednosti parametara

RCA=30˚ ROA=90˚

Slika 3-13: Vektorski dijagram, primer računanja smera fazne struje Ia za fazu a, vrednosti parametara

RCA=45˚ ROA=90˚

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 48

Slika 3-14: Uprošćeni logički dijagram zaštitne funkcije DOCP67

3.2.6.2 Izračunavanje struja greške

Struje greške izmeĎu faze i zemlje su ustvari fazne struje, te se njihove amplitude uzimaju iz

mernog bloka gde su već izračunate upotrebom DFT filtera za baznu frekvenciju i C2P bloka koji

konvertuje kompleksne rezultate DFT filtera u polarne koordinate (amplituda, faza). Amplituda

se dalje koristi kao amplituda struje greške i uporeĎuje se sa zadatim pragom za pobudu zaštite.

Fazni ugao se takoĎe koristi u daljem postupku za odreĎivanje usmerenja.

MeĎufazne struje greške su ustvari trenutne razlike faznih struja, te se njihove amplitude uzimaju

iz mernog bloka gde su već izračunate upotrebom DFT filtera za baznu frekvenciju i C2P bloka

koji konvertuje kompleksne rezultate DFT filtera u polarne koordinate (amplituda, faza).

Amplituda se dalje koristi kao amplituda struje greške i uporeĎuje se sa zadatim pragom za

pobudu zaštite. Fazni ugao se takoĎe koristi u daljem postupku za odreĎivanje usmerenja.

3.2.6.3 Funkcija usmerenja

Ova funkcija izračunava faznu razliku izmeĎu faze struje i napona greške, uzimajući kao

referencu vektor napona postavljen pod uglom od 0° (Slika 3-11). U zavisnosti od fazne razlike,

ovaj blok daje šest izlaznih signala, po jedan za različite struje greške, čime se daje indikacija

usmerenja greške. Svaki od ovih izlaza može se koristiti kao signal blokade za pojedinačne

stepene prekostrujne zaštite. Ako je usmerenje normalno izlaz ostaje na vrednosti 0, čime je

signal blokade 0; ako je greška inverzno usmerena, signal ima vrednost 1, čime se aktivira

blokada stepena.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 49

3.2.6.4 Prekostrujni element

Pomoću ovog elementa zaštita se može izvesti u najviše tri stepena. Ovaj element se, dakle,

sastoji od tri STAGE bloka, slično funkciji OCP5051. Svaki od stepena zaštite pokriva različite

intervale i ima različite parametre podešavanja, ali struktura im je istovetna. Svaki od STAGE

blokova uzima vrednost amplitude na ulazu i poredi je sa zadatim pragom Iset (parametar

stepena), i prema potrebi daje signale pobude i isključenja. Ovi blokovi imaju sopstvene tajmere

kojima mere vreme prorade kao i vreme razbude, ulaze blokade, te mogućnosti blokade ili

suzbijanja harmonika.

Ulazna amplituda za prekostrujne elemente je maksimalna vrednost izračunatih amplituda za šest

struja greške.

Trenutno isključenje dozvoljeno je samo za drugi i treći stepen zaštite. Ovo je postignuto

dodavanje ulaza Hi_Speed koji je blokiran za unos od strane korisnika. Parametar “Reset Ratio”

zajednički je za sve stepene (prekostrujne) zaštite, dok se pomoću parametra

Inrush_Conditioning_Type vrši izbor izmeĎu blokade ili suzbijanja uticaja inrush struje.


Tabela 3-19: Ulazni parametri bloka usmerene fazne prekostrujne zaštite DOCP67

Naziv Tip Opis

I1_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje faze A

I1_Pha1 Float Faza prvog harmonika struje faze A

I2_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje faze B

I2_Pha1 Float Faza prvog harmonika struje faze B

I3_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje faze C

I3_Pha1 Float Faza prvog harmonika struje faze C

U1_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika faznog napona u fazi A

U1_Pha1 Float Faza prvog harmonika faznog napona u fazi A

U2_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika faznog napona u fazi B

U2_Pha1 Float Faza prvog harmonika faznog napona u fazi B

U3_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika faznog napona u fazi C

U3_Pha1 Float Faza prvog harmonika faznog napona u fazi C

I12_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika razlike struja I1 i I2

I12_Pha1 Float Faza prvog harmonika razlike struja I1 i I2





PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 50

Naziv Tip Opis

U12_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika meĎufaznog napona

UAB

U12_Pha1 Float Faza prvog harmonika meĎufaznog napona UAB

U23_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika meĎufaznog napona UBC

U23_Pha1 Float Faza prvog harmonika meĎufaznog napona UBC

U31_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika meĎufaznog napona

UCA

U31_Pha1 Float Faza prvog harmonika meĎufaznog napona UCA

Volt_Auto_OFF Bool Indikacija ispada naponskih automata

Exter_Blk Bool Eksterna blokada funkcije

Inter_Blk Bool Interna blokada funkcije

Block Bool Blokada starta funkcije

Block_T1 Bool Blokada tripa prvog stepena

Block_T2 Bool Blokada tripa drugog stepena

Block_T3 Bool Blokada tripa trećeg stepena

Hi_Speed Bool Blokada pri ručnom uklučenju na kvar

Inrush Bool Signal detekcije drugog harmonika pri pojavi

magnetizacione struje

Tabela 3-20: Izlazni parametri bloka usmerene fazne prekostrujne zaštite DOCP67

Naziv Tip Opis



Start_Ivvv Bool Pobuda trećeg stepena

Trip_Iv Bool Prorada prvog stepena

Trip_Ivv Bool Prorada drugog stepena

Trip_Ivvv Bool Prorada trećeg stepena

Start_RST Bool Ukupni signal pobude

Trip_RST Bool Ukupni signal prorade

3.2.6.6 Parametri

Tabela 3-21: Parametri funkcije zaštite od struje inverznog redosleda

Naziv param. Tip Opseg Korak Opis

Common subgroup

Enable Enum - ON

- OFF - Aktiviranje zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 51


AngleRCA Float -180˚ ÷ 180˚ 0.1˚

Karakteristični ugao za

odreĎivanje usmerenja.

Ugao za koji je dat napon

pomeren da bi se dobila

maksimalna osetljivost.

Veličina se zove

karakteristični ugao

releja.

AngleROA Float 0˚ ÷ 180˚ 0.1˚

Ugaona oblast u RX ravni

u odnosu na AngleRCA

daje granice za usmerenje.

Direction Enum - Reverse

- Forward -

Definiše da li je oblast

reagovanja releja napred

ili nazad.

I_PhPh_min Current 0.02 ÷ 2 A 0.005 A

Minimalna amplituda

struje dvofaznog kratkog

spoja, potrebna za validno

odreĎivanje smera.

I_PhEa_min Current 0.02 ÷ 2 A 0.005 A

Minimalna amplituda

jednofaznog kratkog spoja

potrebna za validno

odreĎivanje smera.

U_PhPh_min Voltage 1 ÷ 110 V 0.1 V

Minimalna amplituda

meĎufaznog napona

potrebna za validno

odreĎivanje smera.

U_PhEa_min Voltage 1 ÷ 110 V 0.1 V

Minimalan amplituda

faznog napona potrebna

za validno odreĎivanje

smera.

Stage 1 subgroup

Stage1_Enable Enum - ON

- OFF

Aktiviranje stepena 1

StageIv_Iset Current 0.01 – 60 A 0.01 V Pobudna vrednost struje

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 52


StageIv_Pick_Up_C

urve_Type Enum

DefiniteTime

SI (IEC)

VI (IEC)

EI (IEC)

LTEF (IEC)

MI (IEEE)

VI (IEEE)

EI (IEEE)

CO8

CO2

RI

-

Vremenska karakteristika

relea (pick-up time

characteristic)

StageIv_Pick_Up_Ti

me Float 0.02÷10 s 0.01 s

Vreme delovanja, a kod

inverznih karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time multyplier

sett.

TD – time dial setting

Stage 2 subgroup

Stage 3 subgroup

3.2.7 Zaštita od nesimetričnog opterećenja (zaštita od struje inverznog redosleda) (NSP46)

Ova zaštita se često naziva i zaštita od prekida provodnika, zaštita od negativne komponente

struje ili zaštita od nesimetričnog opterećenja. Posebno je značajna kod zaštite motora, gde

nesimetrična opterećenja mogu prouzrokovati nenormalne režime rada motora kao i oštećenja

motora. U poslednje vreme primenjuje se i kod zaštite vodova za detektovanje prekida

provodnika, kvarova strujnih transformatora u pojedinim fazama ili kao zaštita od pogrešnog

redosleda faza. Kod podešavanja ove zaštite mora se imati u vidu da se nesimetrija struja javlja

u velikom procentu kod kratkih spojeva pa se mora proveriti meĎusobna selektivnost ovih

zaštita.

Ova zaštita po potrebi može biti aktivirana ili ne, a može raditi sa definitivnom vremenskom

karakteristikom ili inverznom vremenskom karakteristikom.

PCT210 rele ima mogućnost podešavanja dva stepena zaštite od struje inverznog redosleda i

svaki od njih može biti nezavisno aktiviran. To su:

Niži stepen zaštite od struje inverznog redosleda (I stepen) – I2>

Viši stepen zaštite od struje inverznog redosleda (II stepen) – I2>>

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 53

3.2.7.1 Kriterijum prorade – Tripping criteria

Kod zaštita sa nezavisnom vremenskom karakteristikom rele računa negativnu komponentu

osnovnog harmonika struje. Ukoliko ta vrednost premaši podešenu vrednost prorade (Iset),

dolazi do pobude odgovarajućeg stepena zaštite od struje inverznog redosleda čija je vrednost

prorade premašena i generiše se signal pobude. Nakon isteka podešenog vremena prorade

(PU_Tset), generiše se signal isključenja koji traje sve dok struja ne padne na vrednost razbude

i traje još 20 ms nakon toga.

Ukoliko, dok je rele u stanju pobude, vrednost struje padne ispod 0.95 % od podešene vrednosti

prorade, dolazi do razbude relea i nestaje signal pobude. Vrednost od 0.95 % je fabričko

podešenje, a ovaj parametar može po potrebi biti promenjen (Reset Ratio, podešava se kroz

programator ili preko operatorskog panela).

Kod podešenja sa inverznom vremenskom karakteristikom rele računa negativnu komponentu

struju osnovnog harmonika. Ukoliko ta vrednost premaši podešenu vrednost prorade (Iset)

dolazi do pobude odgovarajućeg stepena zaštite od struje inverznog redosleda čija je vrednost

prorade premašena i generiše se signal pobude. Od trenutka pobude vreme prorade (pick-up

time) se stalno preračunava prema podešenim parametrima i vrednosti struje. Kada izračunato

vreme istekne, generiše se signal isključenja koji traje sve dok struja ne padne na vrednost

razbude i traje još 20 ms nakon toga.

Vreme isključenja zavisi od merene vrednosti struje i odabrane karakteristike struja-vreme koja

može biti:







IEEE Very Inverse


IEEE CO8

IEEE CO2



podešavanjem parametra NSP_Stg1_PU_Tset koji ima smisao TMS (Time Multiplier Setting)


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 54


Blok zaštite od struje inverznog redosleda sa ulazima i izlazima koje korisnik definiše ima

sledeći izgled:

Slika 3-15: Blok zaštite od struje inverznog redosleda

Tabela 3-22: Ulazni parametri bloka zaštite od struje inverznog redosleda

Naziv Tip Opis

NS_Amp Current Negativna komponenta struje


Hi_Speed Bool Dozvola trenutnog isključenja drugog stepena

Exter_Blk Bool Blokada eksterna (preko binarnog ulaza); blokira

isključenje oba stepena

Inter_Blk Bool Blokada interna (neki od signala koji generiše sam

ureĎaj); blokira isključenje oba stepena



Tabela 3-23: Izlazni parametri bloka zaštite od struje inverznog redosleda

Naziv Tip Opis



Trip_Iv Bool Isključenje prvog stepena

Trip_Ivv Bool Isključenje drugog stepena

Start_RST Bool Pobuda zaštite od inverznog redosleda struje

Trip_RST Bool Isključenje zaštite od inverznog redosleda struje

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 55





Podgrupa Stage 2 ima iste parametre kao podgrupa Stage 1, samo namenjene drugom stepenu

zemljospojne zaštite.

Tabela 3-24: Parametri funkcije zaštite od struje inverznog redosleda


vrednost Opis

Common subgroup

NSP_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

prekostrujne

zaštite

Stage 1 subgroup

NSP_Stg1_En Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

stepena 1

NSP_Stg1_PType

(Delay Type) Enum

DefiniteTime

SI (IEC)

VI (IEC)

EI (IEC)

LTEF (IEC)

MI (IEEE)

VI (IEEE)

EI (IEEE)

CO8

CO2

RI

- DefiniteTi

me

Vremenska

karakteristika

relea

NSP_Stg1_Iset Current 0.01A – 60 A


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 56


vrednost Opis

NSP_Stg1_PU_Tset

(Time Delay) Float

DT:

0.020 – 300.0 s

INV(IEC):

0.020 – 15.0 TMS

INV(IEEE):

0.020 – 15.0 TD

0.01 s 0.02 s

Vreme

delovanja, a

kod

inverznih

karakteristika

TMS ili TD.

TMS – time

multyplier

sett.

TD – time

dial setting

Stage 2 subgroup

Stage 3 subgroup

3.2.8 Zaštita od prekida faznog provodnika (BC46)

Većina kvarova u elektroenergetskom sistemu su otočni jednofazni kvarovi sa zemljom ili

dvofazni kvarovi sa zemljom. Najčešći uzroci ovih kvarova su atmosferska pražnjenja na

nadzemnim vodovima ili mehanička oštećenja na podzemnim kablovima. Pri otočnim

kvarovima struja značajno raste i u većini slučajeva se taj porast lako se može detektovati.

MeĎutim, kod rednih kvarova, koji nastaju usled prekida provodnika, ispada osigurača ili

pogrešne manipulacije sa polom prekidača, neće doći do porasta fazne struje, pa se takva

situacija ne može detektovati prekostrujnim članom.

Pri prekidu provodnika, dolazi do pojave struje debalansa odnosno struje inverznog redosleda.

Na slabo opterećenim linijama vrednost struje inverznog redosleda izazvana prekidom

provodnika, može biti približna, ili čak manja, od dozvoljene nesimetrije pri punom opterećenju

koja potiče od greške strujnih transformatora ili nesimetričnih opterećenja. Zbog toga zaštita od

strujne nesimetrije nije dovoljno osetljiva i ne može se koristiti kao detektor prekida

provodnika. MeĎutim, ukoliko se posmatra odnos struja direktnog i inverznog redosleda,

zaključuje se da je on nezavistan od varijacija u struji opterećenja. Ova konstatacije je

iskorišćena za realizaciju detekcije prekida provodnika.

Algoritam započinje proverom da inverzna struja I2 prlazi prag BC46_I2_Operate_Min.

Nakon toga traži se odnos I2/I1. Ukoliko je on veći od podešenja BC46_Ratio_I2_I1 startuje se

tajmer sa parametrom BC46_Delay_Time. Ukoliko tajmer izbroji, aktivira se izlazni signal

BC_Det.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 57


Slika 3-16 prikazuje blok za detekciju prekida provodnika.

Slika 3-16: Blok zaštite od struje inverznog redosleda

Tabela 3-25: Ulazni parametri bloka zaštite od prekida faznog provodnika

Naziv Tip Opis

IPS_Amp Current Amplituda pozitivne sekvence struje

INS_Amp Current Amplituda negativne sekvence struje

Block Bool Eksterna blokada izlaza

Tabela 3-26: Izlazni parametri bloka zaštite od prekida faznog provodnika

Naziv Tip Opis

BC_Det Bool Signal da je detektovan prekid faze


Tabela 3-27: Parametri funkcije zaštite od prekida faznog provodnika

Naziv Tip Opseg Korak Podrazum.

vrednost Opis

BC46_Enable Bool - ON

- OFF - ON Aktiviranje funkcije

BC46_I2_Operate_

Min Float

0 – 100 % 1% 8%

Minimalni prag koji

struja inverznog

redosleda mora da

ima da bi se

inicijalizovalo

ispitivanje o

prekinutosti

provodnika.

BC46_Ratio_I2_I1 Float 0 – 100 %

1% 20%

Prag odnosa I2/I1. Po

previšenju ove

vrednosti startuje se

vremenski brojač

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 58


vrednost Opis

BC46_Delay_Time Float 0 – 100s 0.001 60s Vremensko zatezanje

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 59

3.3 NAPONSKE ZAŠTITNE FUNKCIJE

3.3.1 Podnaponska zaštita (UVP27)

3.3.1.1 Uvod

Podnaponska stanja mogu se javiti u elektroenergetskim sistemima tokom poremećaja i

havarijskih stanja. Ova zaštitna funkcija može se koristiti za otvaranje prekidača radi pripreme

za obnavljanje sistema prilikom nestanka napajanja ili kao rezerva (backup) primarnoj zaštiti sa

dugim odloženim dejstvom.

Ova funkcija ima dva stepena zaštite, a svaki od njih ima zasebnu vremensku karakteristiku koja

može biti inverzna ili vremenski nezavisna.


Podnaponska zaštitna funkcija (UVP27) koristi se za detekciju sniženog napona u energetskom

sistemu. Funkcija ima dva naponska merna stepena, svaki sa sopstvenom vremenskom

zadrškom. Ukoliko naponi na jednoj, dve ili sve tri faze opadnu ispod podešene vrednosti

generiše se odgovarajući signal prorade. Kriterijumi pobude i prorade funkcije UVP27 mogu se

podesiti na osnovu kriterijuma pada „jedan od tri”, „dva od tri” ili „tri od tri“ merena napona

ispod zadate vrednosti. Ako napon ostane ispod zadate vrednosti u toku vremenskog perioda

definisanog kroz parametar vremenske zadrške, generiše se odgovarajući signal prorade (Trip).

Da bi se izbegla neželjena prorada kao rezultat isključenja pripadajuće visokonaponske opreme,

moguća je naponska kontrola blokade funkcije. Naime, ako je napon manji od podešene

vrednosti napona blokade ova zaštitna funkcija je blokirana i ne generiše ni signal pobude

(Start) ni signal isključenja (Trip).

Funkcija podnaponske zaštite može se podesiti da meri vrednost osnovnog harmonika faznog ili

meĎufaznog napona. Izbor tipa merenja vrši se kroz memorijski parametar

CONF_V_Ph_PhPh, odnosno preko HMI panela na Settings Terminal Unit Setup

Voltage. Naponske jedinice date su u procentima vrednosti baznog napona ili u primarnim ili

sekundarnim jedinicama napona, što se definiše kroz parametar Work_With preko HMI panela

odn. CONF_Work_With u memoriji.

Uslov pobude za fazni napon dat je sledećim obrascem:

dok se uslov pobude za meĎufazni napon odreĎuje kao:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 60

3.3.1.3 Način merenja

Sva tri fazna napona mere se u kontinuitetu i uporeĎuju se sa podešenim vrednostima, U1< i

U2<. Parametri OpMode1 i OpMode2 utiču na zahtev za pobudu. Da bi se generisao signal

pobude potrebno je da „1 od 3“, „2 od 3“ ili „3 od 3“ fazna napona budu ispod podešene

vrednosti.

U procenu merenih napona uključena je i funkcija histerezisa kako bi se izbegle oscilacije

(bounce) u signalu pobude.

3.3.1.4 Vremenska zadrška (Time Delay)

Vremenska karakteristika za svaki od dva stepena zaštite može biti nezavisna ili inverzna. Za

inverznu vremensku karakteristiku na raspolaganju su dva različita režima rada:

inverzna kriva tipa A, i

inverzna kriva tipa B.

Kriva tipa A opisuje se odnosom

Slika 3-17 prikazuje neke karakteristične krive tipa A za odreĎene vrednosti koeficijenta k i za

vrednost parametra U< podešenu na 70% vrednosti U_Base.

Slika 3-17:UVP27, kriva tipa A, inverzna vremenska karakteristika, (U< = 0.7*U_Base)

Kriva tipa B data je kao:

Slika 3-18 daje izgled krive tipa B za vrednost parametra U< fiksiranu na 70% od vrednosti

U_Base.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 61

Slika 3-18:UVP27, kriva tipa B, inverzna vremenska karakteristika, (U< = 0.7*U_Base)

Za izračunavanje inverzne vremenske karakteristike koristi se uvek najniža vrednost napona.

Slika 3-19: Zaštitna funkcija UVP27, najniža vrednost napona

Da bi se generisao signal isključenja (Trip) potrebno je da se poremećaj (u ovom slučaju stanje

niskog napona) ispolji u trajanju podešene vremenske zadrške. Ovo vreme podešava se kroz

parametre t1 i t2 za nezavisnu vremensku karakteristiku, odn. kroz posebne naponske krive za

inverzne vremenske karakteristike (IDMT). Ukoliko uslov pobude (Start) prestane da važi

tokom trajanja vremenske zadrške i ne bude ponovo ispunjen u toku (definisanog) vremena

reseta (tReset1 i tReset2) signal pobude se resetuje (isključuje). Potrebno je napomenuti

da nakon izlaska iz histerezisa uslovi pobude moraju ponovo biti ispunjeni u celini, i tada više

nije dovoljno da se signal samo vrati u područje histerezisa. TakoĎe treba istaći da je vreme

reseta za IDMT (inverznu v.k.) konstantno i da ne zavisi od promena napona tokom perioda

razbude (drop-off). Tajmer se može resetovati na dva načina: trenutno, ili zamrzavanjem

vrednosti tajmera tokom trajanja reseta (sl.3-4, 3-5).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 62

Slika 3-20:UVP27, situacija kada se ne resetuje signal pobude

Slika 3-21:UVP27, situacija kada se resetuje signal pobude

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 63

3.3.1.5 Blokada funkcije

Funkcija podnaponske zaštite može biti delimično ili potpuno blokirana, bilo kroz binarne ulaze

bilo podešavanjem parametara, gde su:

1. BLOCK_ALL: blokada svih izlaza funkcije

2. BLKTR1: blokada svih signala prorade 1. stepena

3. BLKST1: blokada svih signala pobude i prorade 1. stepena



Ukoliko vrednost merenog napona opadne ispod podešene vrednosti za parametar

IntBlkStVal1, blokiraju se izlazi prorade i razbude za prvi stepen. Karakteristika same

blokade podešava se preko parametra IntBlkSel1. Ovim parametro se blokada može

potpunu isključiti za prvi stepen, njegovim podešavanjem na vrednost „OFF“. Odgovarajuća

podešavanja mogu se izvršiti potpuno analogno i za drugi stepen zaštite.

Kada doĎe do isključenja napajanja merena vrednost napona postaje veoma mala. Ovaj dogaĎaj

startovaće i zaštitnu funkciju i njenu funkciju blokade, stoga vremenska zadrška blokade mora

da bude manja od vremenske blokade same funkcije podnaponske zaštite.

3.3.1.6 Izgled funkcionalnog bloka

Slika 3-22: UVP27, izgled funkcionalnog bloka

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 64

3.3.1.7 Ulazni i izlazni signali

Tabela 3-28: UVP27, ulazni signali

Naziv Tip Opis

U1_Amp, U2_Amp, U3_Amp Integer Tri fazna napona

BLOCK_ALL Integer Puna blokada funkcije

BLKTR1 Integer Blokada signala isključenja, 1. stepen

BLKST1 Integer Puna blokada, 1. stepen

BLKTR2 Integer Blokada signala isključenja, 2. stepen.


Tabela 3-29: UVP27, izlazni signali

Naziv Tip Opis

TRIP Integer Signal prorade

TR1 Integer Zajednički signal isključenja za 1.

stepen


stepen

START Integer Opšti signal pobude

ST1 Integer Signal pobude za 1. stepen



Tabela 3-30: UVP27, parametri funkcije


vrednost

Opis

Common subgroup

Enable Enum ON

OFF - ON

Aktiviranje funkcije

Step 1 subgroup

OperationStep1 Enum ON

OFF - ON

Aktiviranje prvog

stepena zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 65


vrednost

Opis

Characterist1 Enum Definite time

Inverse curve_A

Inverse curve_B

-

nezavisna

vrem.

karakt.

Izbor krive vremenske

karakteristike

OpMode1 Enum 1 od 3

2 od 3

3 od 3

- 1 od 3

Broj faza uključen u

zaštitu

U1< Float 0.1 – 100 0.1% 70%

Podešenje napona za

kriterijum pobude (DT &

IDMT), u % vrednosti

UBase

t1 Float 0 – 6000 s 0.001s 5 s

Vremenska zadrška (time

delay) za nezavisnu

vrem. karakt. ILI

minimalno vreme rada za

inverznu karakteristiku

k1 Float 0.05 – 1.10 0.001 0.05 Multiplikator vremena za


IntBlkSel1 Enum Off

Block all

- Off

Interna blokada prvog

stepena

IntBlkStVal1 Float 1 – 100 % 0.1% 20%

Prag napona za

aktivaciju interne

blokade, u % vrednosti UBase

tBlkUV1 Float 0 – 60 s 0.001s 0 s

Vremenska zadrška za

internu blokadu

HystAbs1 Float 0 – 100 % 0.1% 0.5 %

Apsolutni histerezis, u %

vrednosti UBase

tReset1 Float 0 – 60 s 0.001 0.025 s

Vremenska zadrška

reseta (nezavisna

vremenska karakt.) ILI

Vremenska zadrška

IDMT reseta

ResetType

Crv1 Enum

Instantaneous

Frozen timer - Instant.

Izbor tipa reseta

Step 2 subgroup

OperationStep2 Enum ON

OFF - ON

Aktiviranje drugog

stepena zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 66


vrednost

Opis

Characterist2 Enum Definite time

Inverse curve_A

Inverse curve_B

- Definite

time


karakteristike

OpMode2 Enum 1 out of 3

2 out of 3

3 out of 3

- 1 out of 3

Broj faza uključen u

zaštitu

U2< Float 0.1 – 100 0.1% 70%



IDMT), u % vrednosti UBase

t2 Float 0 – 6000 s 0.001s 5 s


delay) za nezavisnu

vrem. karakt. ILI



k2 Float 0.05 – 1.10 0.001 0.05

Multiplikator vremena za


IntBlkSel2 Enum

Off

Block all

- Off

Interna blokada drugog

stepena

IntBlkStVal2 Float 1 – 100 % 0.1 % 20%

Prag napona za

aktivaciju interne

blokade, u % vrednosti UBase

tBlkUV2 Float 0 – 60 s 0.001s 0 s

Vremenska zadrška za

internu blokadu

HystAbs2 Float 0 – 100 % 0.1 % 0.5%

Apsolutni histerezis, u %

vrednosti UBase

tReset2 Float 0 – 60 s 25 0.025 s

Vremenska zadrška

reseta DT ILI Vremenska

zadrška IDMT reseta

ResetTypeCrv2 Enum Instantaneous

Frozen timer -

Instantaneo

us Izbor tipa reseta

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 67

3.3.2 Prenaponska zaštita (OVP59)

3.3.2.1 Uvod

Do neregularnog povećanja napona u energetskom sistemu može doći usled postojanja

havarijskih uslova, kao što su iznenadan gubitak napajanja, kvar na regulatoru namotaja primara

transformatora, otvoreni krajevi na dugim vodovima i sl. U tom smislu prenaponska zaštitna

funkcija OVP59 može se koristiti za detekciju otvorenog kraja voda, kada se koristi u

kombinaciji sa usmerenom reaktivnom zaštitom snage (Directional Reactive Over-Power).

Drugi uobičajen način upotrebe ove zaštitne funkcije je za generalni nadzor nad naponom u

sistemu, pri čemu prorada funkcije obično daje alarm, uključuje reaktore ili isključuje

kondenzatorske ćelije, kako bi se napon vratio u nominalni opseg. Ova funkcija ima dva stepena

zaštite, a svaki od njih ima zasebnu vremensku karakteristiku koja može biti inverzna ili

vremenski nezavisna.

Funkcija prenaponske zaštite takoĎe ima izuzetno visok faktor reseta (reset ratio) kako bi bila

moguća podešavanja parametara u vrednostima bliskim nominalnom naponu u sistemu.


Kao što je već pomenuto, prenaponska zaštitna funkcija OVP59 koristi se za detekciju

povišenog napona u elektroenergetskom sistemu. Sama funkcija ima dva stepena zaštite, a svaki

od njih ima nezavisnu vremensku karakteristiku koja može biti inverzna (inverse) ili nezavisna

(definite). Ukoliko naponi na jednoj, dve ili sve tri faze porastu iznad podešene vrednosti

generiše se odgovarajući signal pobude/prorade. Kriterijumi pobude i prorade funkcije OVP59

mogu se podesiti na osnovu kriterijuma porasta „jedan od tri”, „dva od tri” ili „tri od tri“ merena

napona iznad zadate vrednosti. Ako napon ostane iznad zadate vrednosti u toku vremenskog

perioda definisanog kroz parametar vremenske zadrške, generiše se odgovarajući signal prorade

(Trip). Da bi se izbegla neželjena prorada kao rezultat isključenja pripadajuće visokonaponske

opreme, moguća je naponska kontrola blokade funkcije. Naime, ako je napon manji od

podešene vrednosti napona blokade ova zaštitna funkcija je blokirana i ne generiše ni signal

pobude (Start) ni signal isključenja (Trip).

Funkcija podnaponske zaštite može se podesiti da meri vrednost osnovnog harmonika faznog ili

meĎufaznog napona. Izbor tipa merenja vrši se kroz parametar CONF_V_Ph_PhPh, odnosno

preko HMI panela na Settings Terminal Unit Setup Voltage. Naponske jedinice date

su u procentima vrednosti baznog napona ili u primarnim ili sekundarnim jedinicama napona,

što se definiše kroz parametar Work_With preko HMI panela odn. CONF_Work_With u

memoriji.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 68

Funkcija se aktivira kada mereni napon postane veći od podešene procentualne vrednosti

baznog napona (UBase), što znači da se uslov pobude za fazni napon računa kao:

dok se uslov pobude za meĎufazni napon dobija kao:


Sva tri fazna napona mere se u kontinuitetu i uporeĎuju se sa podešenim vrednostima, U1> i

U2>. Parametri OpMode1 i OpMode2 utiču na zahtev za pobudu. Da bi se generisao signal

pobude potrebno je da „1 od 3“, „2 od 3“ ili „3 od 3“ fazna napona budu iznad podešene

vrednosti.

U procenu merenih napona uključena je i funkcija histerezisa kako bi se izbegle oscilacije

(bounce) u signalu pobude.


Vremenska karakteristika za svaki od dva stepena zaštite može biti nezavisna (DT) ili inverzna

(IDMT). Za inverznu vremensku karakteristiku na raspolaganju su dva različita režima rada:




Slika 3-23:OVP59, kriva tipa A, inverzna vremenska karakteristika, (U> = 120% U_Base)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 69

Kriva tipa B data je kao

Slika 3-24:OVP59, kriva tipa B, inverzna vremenska karakteristika, (U> =120% U_Base)

Za izračunavanje inverzne vremenske karakteristike koristi se uvek najviša vrednost napona.

Slika 3-25: Zaštitna funkcija OVP59, najviša vrednost napona

Da bi se generisao signal isključenja (Trip) potrebno je da se poremećaj (u ovom slučaju stanje

povišenog napona) ispolji u trajanju podešene vremenske zadrške. Ovo vreme podešava se kroz

parametre t1 i t2 za nezavisnu vremensku karakteristiku (DT), odn. kroz posebne naponske

krive za inverznu vremensku karakteristiku (IDMT). Ukoliko uslov pobude (Start) prestane da

važi tokom trajanja vremenske zadrške i ne bude ponovo ispunjen u toku (definisanog) vremena

reseta (tReset1 i tReset2) signal pobude se resetuje (isključuje). Potrebno je napomenuti

da nakon izlaska iz histerezisa uslovi pobude moraju ponovo biti ispunjeni u celini, i tada više

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 70

nije dovoljno da se signal samo vrati u područje histerezisa. Vrednost histerezisa za svaki od

stepena zaštite funkcije OVP59 je podesiv (parametar HystAbs2) kako bi se postigao brz i

precizan reset funkcije. TakoĎe treba istaći da je vreme reseta za IDMT (inverznu v.k.)

konstantno i da ne zavisi od promena napona tokom perioda razbude (drop-off). Tajmer se može

resetovati na dva načina: trenutno, ili zamrzavanjem vrednosti tajmera tokom trajanja reseta

(sl.3-10, 3-11).

Slika 3-26:OVP59, situacija kada se ne resetuje signal pobude

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 71

Slika 3-27:OVP59, situacija kada se resetuje signal pobude


Funkcija podnaponske zaštite može biti delimično ili potpuno blokirana, bilo kroz binarne ulaze

bilo podešavanjem parametara, gde su:






PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 72


Slika 3-28: OVP59, izgled funkcionalnog bloka


Tabela 3-31: OVP59, ulazni signali

Naziv Tip Opis

U1_Amp, U2_Amp, U3_Amp Integer Tri fazna napona






Tabela 3-32: OVP59, izlazni signali

Naziv Tip Opis

TRIP Integer Signal prorade

TR1 Integer Zajednički signal prorade za 1. stepen

TR2 Integer Zajednički signal prorade za 2. stepen



PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 73

Naziv Tip Opis



Tabela 3-33: OVP59, parametri funkcije


vrednost

Opis

Common subgroup

Enable Enum ON

OFF - ON Aktiviranje funkcije

Step 1 subgroup

Characterist1 Enum

Definite time

Inverse

curve_A

Inverse

curve_B

- Definite

time


karakteristike

Celobrojni prikaz:

OpMode1 Enum 1 od 3

2 od 3

3 od 3

- 1 out of 3 Broj faza uključen u

zaštitu

U1> Float 0.1 – 200 0.1% 120%


kriterijum pobude (DT

& IDMT), u %

vrednosti UBase

t1 Float 0 – 60 s 0.001s 5 s

Vremenska zadrška

(time delay) za

nezavisnu vrem. karakt.

ILI

minimalno vreme rada

za inverznu

karakteristiku

k1 Float 0.05 – 1.10 0.01 0.05 Multiplikator vremena

za inverznu

karakteristiku

HystAbs1 Float 0 – 100 % 0.1% 0.5 % Apsolutni histerezis, u

% vrednosti UBase

tReset1 Float 0 – 60 s 0.001 0.025 s

Vremenska zadrška

reseta DT ILI

Vremenska zadrška

IDMT reseta

ResetTypeCrv

1 Enum

Instantaneous

Frozen timer - Instant. Izbor tipa reseta

Step 2 subgroup

Characterist2 Enum

Definite time

Inverse

curve_A

Inverse

curve_B

- Definite

time Izbor krive vremenske

karakteristike

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 74


vrednost

Opis

OpMode2 Enum 1 od 3

2 od 3

3 od 3

- 1 out of 3 Broj faza uključen u

zaštitu

U2> Float 0.1 – 200 0.1% 130%


kriterijum pobude (DT

& IDMT), u %

vrednosti UBase

t2 Float 0 – 60 s 0.001s 5 s

Vremenska zadrška

(time delay) za

nezavisnu vrem. karakt.

ILI

minimalno vreme rada

za inverznu

karakteristiku

k2 Float 0.05 – 1.10 0.001 0.05 Multiplikator vremena

za inverznu

karakteristiku

HystAbs2 Float 0 – 100 % 0.1 % 0.5% Apsolutni histerezis, u

% vrednosti UBase

tReset2 Float 0 – 60 s 25 0.025 s

Vremenska zadrška

reseta DT ILI

Vremenska zadrška

IDMT reseta


Frozen timer -

Instantane

ous Izbor tipa reseta

3.3.3 Zemljospojna prenaponska zaštita (OVP59N)

3.3.3.1 Uvod

Tokom havarija u kojima dolazi do zemljospoja u mreži se javljaju naponi pražnjenja (residual

voltages). Ova zaštitna funkcija može se konfigurisati da računa napon pražnjenja iz trofaznog

ulaznog transformatora ili iz monofaznog ulaznog transformatora koji se napaja iz naponskog

transformatora sa konfiguracijom otvorenog trougla (open delta) ili sa nultom tačkom (neutral

point). Zaštitna funkcija OVP59N ima dva stepena, od kojih svaki ponaosob može biti

konfigurisan sa nezavisnom ili inverznom vremenskom karakteristikom.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 75


Dvostepena zemljospojna prenaponska zaštita (OVP59N) se koristi za detekciju visokih faznih

napona, kao što su visoki naponi pražnjenja. Ovi naponi se u literaturi označavaju sa 3U0.

Napon pražnjenja može se meriti direktno sa naponskog transformatora na nultom provodniku,

sa transformatora snage ili sa trofaznog naponskog transformatora čiji su namotaji sekundara

spojeni u konfiguraciju otvorenog trougla. Druga mogućnost detekcije napona pražnjenja sastoji

se u merenju sva tri fazna napona, računanja odgovarajućeg napona pražnjenja (u samom

ureĎaju relejne zaštite) i povezivanja ove izračunate vrednosti na ulaz funkcijskog bloka

OVP59N. Ova zaštitna funkcija ima dva stepena sa nezavisnim podešavanjem vremenske

zadrške (time delay). Ukoliko monofazni napon (pražnjenja) ostane iznad podešene vrednosti u

trajanju zadatog vremena zadrške generiše se odgovarajući signal isključenja (Trip). Vremenska

karakteristika se bira posebno za svaki stepen zaštite i može biti nezavisna ili inverzna.

Podešenja vezana za napone izražavaju se u procentima baznog napona (UBase), koji je dat

kao meĎufazni napon u kV.


Napon pražnjenja meri se u kontinuitetu i uporeĎuje se sa podešenim vrednostima, U1> i U2>.

U procenu merenih napona uključena je i funkcija histerezisa kako bi se izbegle oscilacije u

signalu prorade.


Vremenska karakteristika za svaki od dva stepena zaštite može biti nezavisna (DT) ili inverzna

(IDMT). Za inverznu vremensku karakteristiku na raspolaganju su dva različita režima rada:




PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 76

Slika 3-29:OVP59N, kriva tipa A, inverzna vremenska karakteristika, (U> = 30%)

Kriva tipa B data je kao:

Slika 3-30:OVP59N, kriva tipa B, inverzna vremenska karakteristika, (U> = 30%)

Da bi se generisao signal isključenja (Trip) potrebno je da se poremećaj (stanje niskog napona)

ispolji u trajanju podešene vremenske zadrške. Ovo vreme podešava se kroz parametre t1 i t2

za nezavisnu vremensku karakteristiku, odn. kroz posebne naponske krive za inverzne

vremenske karakteristike (IDMT). Ukoliko uslov pobude prestane da važi tokom trajanja

vremenske zadrške i ne bude ponovo ispunjen u toku (definisanog) vremena reseta (tReset1 i

tReset2) signal pobude se resetuje (isključuje). Potrebno je napomenuti da nakon izlaska iz

histerezisa uslovi pobude moraju ponovo biti ispunjeni u celini i tada više nije dovoljno da se

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 77

signal samo vrati u područje histerezisa. TakoĎe treba istaći da je vreme reseta za IDMT

(inverznu v.k.) konstantno i da ne zavisi od promena napona tokom perioda razbude (drop-off).

Tajmer se može resetovati na dva načina: trenutno, ili zamrzavanjem vrednosti tajmera tokom

trajanja reseta (sl.3-15, 3-16).

Slika 3-31:OVP59N, situacija kada se ne resetuje signal pobude

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 78

Slika 3-32:OVP59N, situacija kada se resetuje signal pobude


Funkcija zemljospojne prenaponske zaštite može biti delimično ili potpuno blokirana, bilo kroz

binarne ulaze bilo podešavanjem parametara, gde su:


2. BLKTR1: blokada svih signala razbude 1. stepena

3. BLKST1: blokada svih signala prorade i razbude 1. stepena

4. BLKTR2: blokada svih signala razbude 2. stepena

5. BLKST2: blokada svih signala prorade i razbude 2. stepena

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 79


Slika 3-33: OVP59N, izgled funkcionalnog bloka


Tabela 3-34: OVP59N, ulazni signali

Naziv Tip Opis

UN_Amp Integer Grupni signal za naponski ulaz






Tabela 3-35: OVP59N, izlazni signali

Naziv Tip Opis

TRIP Integer Signal isključenja


stepen


stepen




PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 80


Tabela 3-36: OVP59N function parameters

Naziv param. Tip Opseg Korak Početna

vrednost

Opis

Common subgroup

Enable Enum ON

OFF - ON Aktiviranje funkcije

Step 1 subgroup

Characterist1 Enum

Definite time

Inverse curve

A

Inverse curve

B

- Definite


karakteristike

U1> Float 0.1 – 200 0.1% 30%




UBase

t1 Float 0 – 60 s 0.001s 5 s


delay) za nezavisnu vrem.

karakt. ILI





HystAbs1 Float 0 – 100 % 0.1% 0.5 % Apsolutna vrednost

histerezisa u % vrednosti UBase

tReset1 Float 0 – 60 s 0.001 0.025 s

Vremenska zadrška reseta

DT ILI Vremenska



Frozen timer - Instant. Izbor tipa reseta

Step 2 subgroup

Characterist2 Enum

Definite time

Inverse curve

A

Inverse curve

B

- Definite


karakteristike

U2> Float 0.1 – 200 0.1% 45%




UBase

t2 Float 0 – 60 s 0.001s 5 s


delay) za nezavisnu vrem.

karakt. ILI





HystAbs2 Float 0 – 100 % 0.1 % 0.5% Apsolutna vrednost

histerezisa u % vrednosti UBase

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 81

Naziv param. Tip Opseg Korak Početna

vrednost

Opis

tReset2 Float 0 – 60 s 25 0.025 s Vremenska zadrška reseta

DT ILI Vremenska



Frozen timer -

Instanta

neous Izbor tipa reseta

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 82

3.4 FREKVENTNE ZAŠTITE FUNKCIJE

3.4.1 Podfrekventna zaštita (UFP81)

Smanjenje frekvencije u elektroenergetskoj mreži javlja se kao rezultat nedostatka generacije

električne energije, što je obično prouzrokovano preopterećenjem generatora ili deficitom

generisane prema trošenoj energiji. Ova funkcija može se koristiti za ograničavanje potrošnje

električne energije, a poseduje i podnaponsku blokadu rada. Funkcija može da operiše pomoću

faznih ili meĎufaznih merenja napona. Kod ulaznih merenja moguće je izabrati izmeĎu merenja

jednog ili sva tri fazna napona.


Funkcija podfrekventne zaštite koristi se za detekciju niskih frekvencija u elektroenergetskom

sistemu. Vremenska karakteristika funkcije može biti normalna (definite time) ili naponski

zavisna. Ako se izabere naponski zavisna karakteristika tada će vremenska zadrška biti utoliko

duža što je napon viši i obrnuto.

Ukoliko frekvencija u mreži ostane ispod podešene granične vrednosti u trajanju vremena

prorade funkcija generiše odgovarajući signal prorade (trip).

Ako se pojave uslovi niske amplitude napona, kada merenje frekvencije postaje nepouzdano,

može se primeniti podnaponska blokada ove funkcije.

3.4.1.2 Principi merenja

Bazna frekvencija ulaznih napona neprekidno se meri i uporeĎuje sa podešnom vrednošću

parametra Start_Frequency, za šta je napravljen poseban merni blok, koji je inače zajednički za

sve tipove frekventnih zaštita. On uzima trenutne vrednosti ulaznih napona, vrši procenu

frekvencije i intenziteta (magnitude) napona i prosleĎuje rezultate prema svim zaštitnim

funkcijama iz grupe frekventnih zaštita. Kvalitet rada svih funkcija iz ove grupe zavisi od

intenziteta napona, pa ukoliko ona opadne ispod vrednosti podešene u parametru

BlockVoltageLevel, funkcijski blok UFP81 postaje blokiran tj. izlaz BlockedMagn postaje

aktivan a funkcijski blok ne može da generiše ni signal pobude niti signal isključenja.

Sva podešenja napona vrše se u celobrojnom formatu i izražavaju se u procentima podešene

vrednosti Ubase, napona na primaru ili napona na sekundaru transformatora.

Izlazni signal isključenja poseduje histerezis kako bi se izbeglo njegovo oscilovanje.

3.4.1.3 Vreme isključenja

Vreme isključenja kod podfrekventne zaštite podešava se kroz poseban parametar za svaki

stepen zaštite, STAGEx.tDelayTrip. Signal pobude generiše se ako stanje povišene frekvencije

potraje duže od pomenutog podešenog vremena pobude. Ukoliko uslov prorade (povećana

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 83

frekvencija) prestane da postoji pre isteka vremena pobude, i ostane neispunjen tokom vremena

razbude koje takoĎe definiše korisnik (STAGEx.tDelayReset), resetuje se signal uključenja.

Nakon izlaska iz histerezisa, kriterijum aktiviranja mora ponovo biti ispunjen iz početka, i nije

dovoljno da amplituda signala izaĎe iz histerezisne oblasti.

Vreme isključenja za podfrekventnu zaštitu može se zadati bilo kao konačni vremenski interval

(za normalnu vremensku karakteristiku) ili vremenski interval koji zavisi od amplitude napona

(za naponski zavisnu vremensku karakteristiku).

Za normalnu karakteristiku koristi se parametar tDelayTrip gde se podešava vreme isključenja

za odreĎeni stepen zaštite.

Za naponski zavisnu karakteristiku vreme isključenja računa se u zavisnosti od izmerenog

napona i podešenih vrednosti za posmatrani stepen zaštite UNom, UMin, Exponent, tMax, tMin,

po obrascu

gde su:

t naponski zavisno vreme isključenja

U izmereni napon

Exponent podešenje

UMin, UNom podešene granične vrednosti za napon

tMax, tMin podešene granične vrednosti za vreme

Na sledećoj slici data je naponski zavisna inverzna vremenska karakteristika za podfrekventnu

zaštitu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 84

Slika 3-34: Inverzna vremenska karakteristika data kao funkcija izmerenog napona, za različite

vrednosti Exponent-a

Koja će se vremenska karakteristika (normalna ili inverzna) koristiti za odreĎeni stepen

podešava se kroz parametar TimerOperation.

Da bi se aktivirao signal isključenja potrebno je da se stanje niske frekvencije zadrži najmanje u

vremenu isključenja podešenom za taj stepen (STAGEx.tDelayTrip). Ukoliko uslov prorade

(smanjena frekvencija) prestane da postoji pre isteka vremena pobude, i ostane neispunjen

tokom vremena razbude koje takoĎe definiše korisnik (STAGEx.tDelayReset), resetuje se signal

uključenja.

Nakon izlaska iz histerezisa, kriterijum aktiviranja mora ponovo biti ispunjen iz početka i nije


Kada se merena vrednost frekvencije vrati na nivo koji odgovara podešenju za

STAGEx.RestoreFrequency, šalje se impuls u trajanju 100ms, nakon isteka vremenskog

intervala podešenog u STAGEx.tDelayRestore.

3.4.1.4 Naponski zavisno vreme pobude

Naponski nivo je veoma pogodan kriterijum za odluku da li treba preduzimati neke mere u

slučaju pojave niske frekvencije, a ograničenje potrošnje je najbolje primeniti u oblastima sa

niskom vrednošću napona. Zbog ovih razloga u funkciju zaštite UFP81 uvrštena je i inverzna,

naponski zavisna vremenska karakteristika, čime se obezbeĎuje da se potrošnja ograničava tamo

gde je to zaista potrebno.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 85

Za izmerenu vrednost napona U, vremenska karakteristika se računa prema jednačini


Zaštitna funkcija UFP81 može biti delimično ili potpuno blokirana, i to kroz ulazne digitalne

signale ili preko podešenja parametara funkcije.

Signali koji utiču na blokadu ove funkcije su:

Block: blokira sve izlaze

BlockTrip: blokira samo izlaz isključenja (Trip)

Parametri koji utiču na blokadu:

STAGEx.Enable x=1, 2, 3, 4

Ovi parametri blokiraju izlaze pobude i isključenja (Start i Trip) ako intenzitet merenih napona

opadne ispod vrednosti podešene parametrom BlockVoltage.

3.4.1.6 Dizajn

Funkcija UFP81 izvedena je kao sistem koji sadrži četiri funkcionalna elementa – stepena

(STAGE1, STAGE2, STAGE3, STAGE4), logiku blokade i radnu logiku. Svaki stepen ima

sopstveni set parametara koji izmeĎu ostalog sadrži logiku pobude i prorade. Merni elementi

(MEASUREMENT_FREQ_PROT 3INS, MEASUREMENT_FREQ_PROT 1IN)su dostupni kao

eksterni blokovi u zasebnoj MEASUREMENT funkcijskoj biblioteci, obuhvataju merenja za sve

vidove frekventne zaštite, i to frekvencije i intenziteta napona. U zavisnosti od izabranih

blokova potrebne veličine se dobijaju pomoću trenutnih vrednosti napona sa pojedinačne faze ili

svih faza zajedno.

3.4.1.7 Frekvencijski merni blok

Merni blok FREQUENCY koristi posebne algoritme za preciznu procenu frekvencije u sistemu.

Sam blok isporučuje se kao deo bibliotečnog bloka MES_FREQ_PROT i napravljen je tako da

akvizira trenutne vrednosti signala koji se okreće odreĎenom frekvencijom. U zavisnosti od tipa

ulaznog signala – monofazno (jedan naponski signal) ili trofazno merenje (tri naponska signala)

– za merenje frekvencije koristi se blok MES_FREQ_PROT_1IN ili MES_FREQ_PROT_3INS,

respektivno.

U mernim blokovima MES_FREQ_PROT3INS/1IN može se podešavati veličina opsega za

usrednjavanje frekvencije; ovo se vrši preko parametra avg_window_size, u opsegu celobrojnih

vrednosti od 1 do 20. Frekvencija koju ovi blokovi daju kao izlaz dobija se usrednjavanjem

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 86

vrednosti trenutne vrekvencije i poslednjih avg_window_size - 1 vrednosti iz mernog bafera.

Ovo obezbeĎuje stabilnu i preciznu frekvencijsku sliku, ali sa sporijim odzivom, za detekciju

malih dugotrajnih promena u frekvenciji ako se koristi opseg za usrednjavanje velike širine,

odnosno brzu ali nestabilnu detekciju promena u frekvenciji ako je širina upotrebljenog opsega

mala.

U mernom algoritmu frekvencijskog bloka koristi se još jedno pravilo, kako bi se obezbedili

validni ulazni podaci za izračunavanje frekvencije. Rad funkcije je automatski (interno)

blokiran sve dok amplituda napona ne poraste preko 20% vrednosti UBase. Od tog trenutka

funkcija je blokirana još onoliko vremena koliko je potrebno da se napuni merni bafer, tj. zavisi

od izabrane veličine opsega za usrednjavanje.

Kao ulazna merenja u ovaj blok mogu se koristiti čisto fazni ili meĎufazni naponi, što je nebitno

sa stanovišta frekvencije sistema. Treba, meĎutim, naglasiti da se naponski nivoi koji iniciraju

blokadu funkcije moraju podešavati u zavisnosti od izabranog tipa merenja. Ovaj parametar se

obavezno mora podesiti u funkcijskom bloku pre njegovog aktiviranja. Ovo je ujedno i jedino

mesto gde se ovi parametri podešavaju, nakon toga sva skaliranja vrednosti napona rade se

automatski.

U blokovima MES_FREQ_PROT_3INS/1IN implementiran je algoritam procene amplitude i

frekvencije napona, koji daje vrednosti koje se koriste dalje u procesu rada funkcije.

Sama funkcija zaštite UFP81 sadrži 4 stepena, i u svakom od njih vrši se uporeĎivanje izmerene

frekvencije sa graničnom vrednošću zadatom za taj stepen, STAGEx.StartFrequency. Kada se

vrednost frekvencije vrati iznad vrednosti STAGEx.RestoreFrequency zadate za posmatrani

stepen, aktivira se signal razbude (restore), i to nakon vremena zadatog kroz parametar

STAGEx.tDelayRestore.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 87

Slika 3-35: Šematski prikaz funkcije

Slika 3-36: Šematski prikaz podfrekventnog elementa

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 88

3.4.1.8 U/I signali

Tabela 3-37: Ulazi podfrekventne funkcije UFP81

Naziv Tip Opis

freq Float frekvencija

voltage_magnitude Voltage amplituda napona

Block Bool blokada svih izlaza

BlockTrip Bool blokada izlaza pobude (Trip)

BlockRestore Bool blokada izlaza razbude (Restore)

Tabela 3-38: Izlazi podfrekventne funkcije UFP81

Naziv Tip Opis

Start_Stg1 Bool zaštita od pobude pri startu

merenje frekvencije (1. stepen)







Trip_Stg1 Bool signal pobude (1. stepen)




Restore_Stg1 Bool Restore signal (stage 1).




Start Bool

zaštita od pobude pri startu

merenje frekvencije (za sve

stepene)

Trip Bool signal pobude (za sve stepene)

Restore Bool Close, restore after trip – for load

storing purposes (all stages).

BlockedMagnitude Bool indikacija blokade usled male

amplitude napona

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 89

3.4.1.9 Parametri

Tabela 3-39: Parametri podfrekventne funkcije UFP81


vrednost Opis

Common subgroup

Enable Bool ON - OFF - ON aktiviranje

funkcije

BlockVoltageLevel Voltage 0 – 100 % 1 % 50 %

nivo napona

blokade u %

UBase

Stage 1 subgroup

Enable Enum ON - OFF - ON aktiviranje

stepena

StartFrequency Float 35.00 –

70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za pobudu

RestoreFrequency Float 45.00-

65.00 Hz

0.01

Hz 49.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za razbudu

tDelayTrip Float 0.02-

60.000 s 0.001 0.200 s vreme pobude

tDelayReset Float 0.02-

60.000 s 0.001 0.100 s vreme reseta

tDelayRestore Float 0.02-

60.000 s 0.001 0.100 s vreme razbude

TimerOperation Integer 0 – 1 - 0

podešavanje

vremenske

karakteristike:

0 – normalna

1 – inverzna

UNom Integer 50 – 150

V 1 100 V

nominalni

napon u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 90


vrednost Opis

UMin Integer 50 – 150

V 1 V 90 V

donja granica

napona u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku

Exponent Float 0.0 – 5.0 0.1 1.0

Exponent za

izračunavanje

inverzne

naponske

krive

tMax Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 2.000 s

maksimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

tMin Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

minimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

Stage 2 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz 49.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za razbudu


60.000 s

0.001

s 0.200 s vreme pobude


60.000 s

0.001

s 0.100 s vreme reseta


60.000 s

0.001

s 0.100 s vreme razbude

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 91


vrednost Opis


podešavanje

vremenske

karakteristike:

0 – normalna

1 – inverzna


V 1 v 100 V

nominalni

napon u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku

UMin Integer 50 – 150 1 V 90 V

donja granica

napona u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku


Exponent za

izračunavanje

inverzne

naponske

krive

tMax Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

maksimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

tMin Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

minimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

Stage 3 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za pobudu

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 92


vrednost Opis


65.00 Hz

0.01

Hz 49.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za razbudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001



60.000 s

0.001



podešavanje

vremenske

karakteristike:

0 – normalna

1 – inverzna


V 1 V 100 V

nominalni

napon u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku


V 1 V 90 V

donja granica

napona u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku


Exponent za

izračunavanje

inverzne

naponske

krive

tMax Float 0.02-

60.000 0.001 1.000

maksimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

tMin Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

minimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 93


vrednost Opis

Stage 4 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz 49.8 Hz

granična

vrednost

bazne

frekvencije

koja je uslov

za razbudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001



60.000 s

0.001



podešavanje

vremenske

karakteristike:

0 – normalna

1 – inverzna


V 1 V 100 V

nominalni

napon u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku


V 1 V 90 V

donja granica

napona u

%Ubase za

inverznu

vremensku

karakteristiku


Exponent za

izračunavanje

inverzne

naponske

krive

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 94


vrednost Opis

tMax Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

maksimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

tMin Float 0.02-

60.000 s

0.001

s 1.000 s

minimalno

vreme rada

tajmera za

inverznu

vremensku

karakteristiku

3.4.2 Nadfrekventna zaštita (OFP81)

Porast frekvencije u elektroenergetskoj mreži dolazi kao rezultat naglih padova u potrošnji

(opterećenju) mreže. Ova funkcija može se koristiti za ograničavanje generisanja električne

energije a poseduje i podnaponsku blokadu rada. Funkcija može da operiše pomoću monofaznih

ili meĎufaznih merenja napona. Moguć je i izbor izmeĎu merenja jednog ili sva tri fazna

napona.


Funkcija nadfrekventne zaštite koristi se za detekciju visokih frekvencija u elektroenergetskom

sistemu. Osnovni parametar rada funkcije je podesivo vreme prorade.

Ukoliko frekvencija u mreži ostane iznad podešene granične vrednosti u trajanju vremena

prorade funkcija generiše odgovarajući signal prorade.

Ako se pojave uslovi male amplitude napona, čime merenje frekvencije postaje nepouzdano,

može se primeniti podnaponska blokada ove funkcije.



parametra Start_Frequency, za šta je napravljen poseban merni blok, koji je inače zajednički za



funkcijama iz grupe frekventnih zaštita. Kvalitet rada svih funkcija iz ove grupe zavisi od

intenziteta napona, pa ukoliko ona opadne ispod vrednosti podešene u parametru

BlockVoltageLevel, funkcijski blok OFP81 postaje blokiran tj. izlaz BlockedMagn postaje

aktivan a funkcijski blok ne može da generiše ni signal pobude niti signal isključenja.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 95


vrednosti Ubase, napona na primaru ili napona na sekundaru transformatora.


3.4.2.3 Vreme isključenja

Vreme isključenja kod nadfrekventne zaštite podešava se kroz poseban parametar za svaki

stepen zaštite, STAGEx.tDelayTrip. Signal pobude generiše se ako stanje povišene frekvencije

potraje duže od pomenutog podešenog vremena pobude. Ukoliko uslov prorade (povećana

frekvencija) prestane da postoji pre isteka vremena pobude, i ostane neispunjen tokom vremena

razbude koje takoĎe definiše korisnik (STAGEx.tDelayReset), resetuje se signal uključenja.




Zaštitna funkcija OFP81 može biti delimično ili potpuno blokirana, i to kroz ulazne digitalne

signale ili preko podešenja svojih parametara.



BlockTrip: blokira samo izlaz isključenja (Trip)





3.4.2.5 Dizajn

Funkcija OFP81 izvedena je kao sistem koji sadrži četiri funkcionalna elementa – stepena







svih faza zajedno.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 96







respektivno.

U mernim blokovima MES_FREQ_PROT3INS/1IN može se podešavati veličina opsega za

usrednjavanje frekvencije; ovo se vrši preko parametra avg_window_size, u opsegu celobrojnih

vrednosti od 1 do 20. Frekvencija koju ovi blokovi daju kao izlaz dobija se usrednjavanjem

vrednosti trenutne vrekvencije i poslednjih avg_window_size - 1 vrednosti iz mernog bafera.

Ovo obezbeĎuje stabilnu i preciznu frekvencijsku sliku, ali sa sporijim odzivom, za detekciju

malih dugotrajnih promena u frekvenciji ako se koristi opseg za usrednjavanje velike širine,

odnosno brzu ali nestabilnu detekciju promena u frekvenciji ako je širina upotrebljenog opsega

mala.

U mernom algoritmu frekvencijskog bloka koristi se još jedno pravilo, kako bi se obezbedili

validni ulazni podaci za izračunavanje frekvencije. Rad funkcije je automatski (interno)

blokiran sve dok amplituda napona ne poraste preko 20% vrednosti UBase. Od tog trenutka

funkcija je blokirana još onoliko vremena koliko je potrebno da se napuni merni bafer, tj. zavisi

od izabrane veličine opsega za usrednjavanje.






automatski.



Sama funkcija zaštite OFP81 sadrži 4 stepena, i u svakom od njih vrši se uporeĎivanje izmerene

frekvencije sa graničnom vrednošću zadatom za taj stepen, STAGEx.StartFrequency.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 97

Slika 3-37: Šematski prikaz funkcije OFP81

Slika 3-38: Šematski prikaz nadfrekventnog elementa


Tabela 3-40: Ulazi nadfrekventne funkcije OFP81

Naziv Tip Opis

freq Float frekvencija

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 98

Naziv Tip Opis

voltage_magnitude Voltage amplituda napona



Tabela 3-41: Izlazi nadfrekventne funkcije OFP81

Naziv Tip Opis

Start_Stg1 Bool zaštita od pobude pri startu merenje

frekvencije (1. stepen)











Start Bool zaštita od pobude pri startu merenje

frekvencije (za sve stepene)


BlockedMagnitude Bool indikacija blokade usled male

amplitude napona

3.4.2.8 Parametri

Tabela 3-42: Parametri naddfrekventne funkcije OFP81


vrednost Opis

Common subgroup


funkcije

BlockVoltage Integer 0 – 100 % 1 % 50 %

nivo napona

blokade u %

UBase

Stage 1 subgroup


stepena

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 99


vrednost Opis


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

frekvencije koja

je uslov za

pobudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001

s 0.100 s

vreme razbude

(reset)

Stage 2 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

frekvencije koja

je uslov za

pobudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001

s 0.100 s

vreme razbude

(reset)

Stage 3 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

frekvencije koja

je uslov za

pobudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001

s 0.100 s

vreme razbude

(reset)

Stage 4 subgroup


stepena


70.00 Hz

0.01

Hz 48.8 Hz

granična

vrednost

frekvencije koja

je uslov za

pobudu


60.000 s

0.001



60.000 s

0.001

s 0.100 s

vreme razbude

(reset)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 100

3.4.3 Zaštita od nagle promene frekvencije (RCFP81)

Brzina promene frekvencije u elektroenergetskoj mreži služi kao rano upozorenje za veći

poremećaj koji treba da usledi u sistemu. Ova funkcija može se koristiti za ograničavanje

generisanja ili potrošnje električne energije a poseduje i podnaponsku blokadu rada. Funkcija

može da operiše pomoću monofaznih ili meĎufaznih merenja napona. Moguć je i izbor izmeĎu

merenja jednog ili sva tri fazna napona.


Zaštitna funkcija RCFP81 koristi se za detekciju brzih promena frekvencije u

elektroenergeskom sistemu u ranoj fazi, kako porasta tako i smanjenja frekvencije. Funkcija ima

podesivo vreme prorade.

Ukoliko frekvencija u mreži padne ispod podešene granične vrednosti u trajanju vremena

prorade funkcija generiše odgovarajući signal prorade.

TakoĎe, ukoliko frekvencija u mreži poraste iznad podešene granične vrednosti u trajanju

vremena prorade funkcija generiše odgovarajući signal prorade.

Ako se pojave uslovi niske vrednosti (magnitude) napona, čime merenje frekvencije postaje

nepouzdano, može se primeniti podnaponska blokada ove funkcije.

Ako se nivo frekvencije nakon opadanja vrati na normalu, funkcija generiše signal razbude

(restore).



parametra StartFreqGrad, za šta je napravljen poseban merni blok, koji je inače zajednički za



funkcijama iz grupe frekventnih zaštita. Pored ovog bloka, funkcija RCFP81 sadrži i

FREQ_GRAD blok koji periodično uzima uzorke vrednosti frekvencije i izračunava gradijent

tako što deli razliku izmeĎu semplovanih frekvencija sa dužinom posmatranja (semplovanja)

frekvencija.

Kvalitet rada svih funkcija iz ove grupe zavisi od napona, pa ukoliko njegova amplituda opadne

ispod vrednosti podešene u parametru BlockVoltageLevel, funkcijski blok OFP81 postaje

blokiran tj. izlaz BlockedMagn postaje aktivan a funkcijski blok ne može da generiše ni signal

pobude niti signal isključenja.


vrednosti napona Ubase, napona na primaru ili napona na sekundaru transformatora.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 101

Pomoću znak podešene vrednosti StartFreqGrad (+ ili -) korisnik kontroliše da li će ova

zaštitna funkcija reagovati na pozitivne ili negativne promene frekvencije.

Da bi se ova funkcija koristila za zaštitu od brzog opadanja frekvencije, podešenje

StartFreqGrad treba biti negativno. U tom slučaju, ako brzina promene frekvencije opadne

ispod vrednosti zadate u StartFreqGrad parametru u toku perioda tDelayTrip, funkcija generiše

signal pobude. Ako se vrednost frekvencije u meĎuvremenu vrati na frednost veću od one date u

RestoreFreq, funkcija šalje impuls u trajanju od 100ms na izlaz Restore.

Analogno tome, da bi se ova funkcija koristila za zaštitu od brzog porasta frekvencije,

StartFreqGrad treba imati pozitivnu vrednost. U tom slučaju, ako brzina promene frekvencije

poraste iznad vrednosti zadate u StartFreqGrad parametru u toku perioda tDelayTrip, funkcija

generiše signal pobude.


3.4.3.3 Vreme pobude

Vreme pobude kod nadfrekventne zaštite podešava se kroz poseban parametar za svaki stepen

zaštite, STAGEx.tDelayTrip. Signal pobude generiše se ako stanje povišene frekvencije potraje

duže od pomenutog podešenog vremena pobude. Ukoliko uslov prorade (povećana frekvencija)

prestane da postoji pre isteka vremena pobude, i ostane neispunjen tokom vremena razbude koje

takoĎe definiše korisnik (STAGEx.tDelayReset), resetuje se signal uključenja.




Zaštitna funkcija RCFP81 može biti delimično ili potpuno blokirana, i to kroz ulazne digitalne

signale ili preko podešenja svojih parametara.



BlockTrip: blokira samo izlaz pobude (Trip)





3.4.3.5 Dizajn

Funkcija OFP81 izvedena je kao sistem koji sadrži četiri funkcionalna elementa – stepena


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 102






svih faza zajedno.







respektivno.






automatski.



Ova funcija takoĎe sadrži i FreqGrad blok koji se koristi za kontinuirano merenje gradijenta

frekvencije, kao i četiri stepena u kojima se izmereni gradijent uporeĎuje sa podešenjima datim

za taj stepen, STAGEx.StartFreqGrad. Ako se, nakon aktiviranja signala pobude, vrednost

gradijenta frekvencije vrati ispod vrednosti RestoreFreq, aktivira se izlaz Restore nakon zadatog

vremena razbude (tDelayRestore milisekundi). Za svaki stepen zaštite bitan je znak njegovog

parametra StartFreqGrad jer se na taj način podešava da li se taj stepen koristi za merenje

porasta ili opadanja frekvencije.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 103

Slika 3-39: Šematski prikaz funkcije RCFP81

Slika 3-40: Šematski prikaz stepena RCFP funkcije

3.4.3.7 U/I signali

Tabela 3-43: Ulazi funkcije zaštite od nagle promene frekvencije RCFP81

Naziv Tip Opis

freq Folat frekvencija

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 104

Naziv Tip Opis

voltage_magn

Float

(voltage

type)

amplituda napona



BlockRestore Bool blokada izlaza razbude (restore)

Tabela 3-44: Izlazi funkcije zaštite od nagle promene frekvencije RCFP81

Naziv Tip Opis













Restore_Stg1 Bool signal razbude (1. stepen)




Start Bool zaštita od pobude pri startu merenje

frekvencije (za sve stepene)


Restore Bool signal razbude (za sve stepene)

BlockedMagn Bool indikacija blokade usled male

amplitude napona

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 105

3.4.3.8 Parametri

Tabela 3-45: Parametri funkcije zaštite od nagle promene frekvencije RCFP81


vrednost Opis

Common subgroup

Enable Enum ON - OFF - ON aktiviranje funkcije

BlockVoltage Integer 0 – 100 % 1 % 50 % nivo napona blokade

u % UBase

Stage 1 subgroup

Enable Enum ON - OFF - ON aktiviranje stepena

StartFreqGrad Float -8.00 –

8.00 Hz/s

0.1

Hz/s

0.5

Hz/s

granična vrednost

gradijenta

frekvencije koja je

uslov za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz

49.8

Hz

granična vrednost

frekvencije koja je

uslov za razbudu


60.000 s

0.001

s

0.200

s vreme pobude


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme razbude

(reset)


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme nakon kog se

smatra da se

frekvencija

stabilizovala

Stage 2 subgroup



8.00 Hz/s

0.1

Hz/s

0.5

Hz/s

granična vrednost

gradijenta

frekvencije koja je

uslov za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz

49.8

Hz

granična vrednost

frekvencije koja je

uslov za razbudu


60.000 s

0.001

s

0.200

s vreme pobude


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme razbude

(reset)


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme nakon kog se

smatra da se

frekvencija

stabilizovala

Stage 3 subgroup


PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 106


vrednost Opis


8.00 Hz/s

0.1

Hz/s

0.5

Hz/s

granična vrednost

gradijenta

frekvencije koja je

uslov za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz

49.8

Hz

granična vrednost

frekvencije koja je

uslov za razbudu


60.000 s

0.001

s

0.200

s vreme pobude


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme razbude

(reset)


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme nakon kog se

smatra da se

frekvencija

stabilizovala

Stage 4 subgroup



8.00 Hz/s

0.1

Hz/s

0.5

Hz/s

granična vrednost

gradijenta

frekvencije koja je

uslov za pobudu


65.00 Hz

0.01

Hz

49.8

Hz

granična vrednost

frekvencije koja je

uslov za razbudu


60.000 s

0.001

s

0.200

s vreme pobude


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme razbude

(reset)


60.000 s

0.001

s

0.100

s

vreme nakon kog se

smatra da se

frekvencija

stabilizovala

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 107

3.5 FUNKCIJE DIFERENCIJALNE ZAŠTITE

3.5.1 Diferencijalna zaštita energetskih transformatora (DIFF87T_2W)

3.5.1.1 Opis funkcionalnosti

DIFF87T_2W je blok za diferencijalnu zaštitu dvostruko namotanih transformatora snage, koji

se može koristiti u instalacijama sa višestrukim prekidačima snage. Ovaj funkcijski blok pokriva

sledeće slučajeve:

dvostruko namotani transformator snage (6 strujnih mernih trafoa – 6xCT)

dvostruko namotani transformator sa dva prekidača snage na jednoj strani (9xCT)

po dva prekidača snage na svakoj strani transformatora (12xCT)

Za ovu funkciju moguće je koristiti najviše 12 strujnih izvoda tj. 12 strunih mernih trafoa (4

tripleta faznih struja).

Algorithm is separate in several parts following each other:

Strujna kompenzacija za svaku aktivnu sekciju. Sekcije mogu biti: Strana1 Prekidač1

(Side1 Breaker1, S1B1), Strana1 Prekidač2 (S1B2), Strana2 Prekidač1 (S2B1),

Strana2 Prekidač2 (S2B2).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 108

Strujna kompenzacija vrši se u zavisnosti od parametara energetskog transformatora i

karakteristika mernih trafoa koje definiše korisnik. Zasniva se na trenutnoj vrednosti

struja u tri segmenta: korekciji amplitude, izračunavanju nulte komponente struje i

ugaonoj (faznoj) korekciji.

Korekcija amplitude vrši skaliranje trenutne vrednosti struje u procente nominalne

struje transformatora. Ovaj algoritam za ulaz ima sledeće parametre:

nominalna prividna snaga energetskog transformatora Sref ;

nominalni napon na namotajima 2_,1_ WVnomWVnom ; i

koeficijent mernog strujnog transformatora RatioCT _ .

Obrazac za korekciju amplitude može se izvesti iz ovih izraza:

phiInom

RatioCTMphi _

___

phi

WxVnom

Sref

RatioCTMphi _

_3

___

Trenutna vrednost phi _ se naposletku skalira:

Sref

phiWxVnomRatioCTMphi

__3___ ; cbaph ,, ; 2,1x

Rezultat je sada izražen u procentima nominalne struje (energetskog) transformatora sa

preciznošću na dve decimale (rezultat 77,34% se interno predstavlja kao 7734).

Izračunavanje nulte komponente struje vrši se u zavisnosti od načina povezivanja i

dozvole korisnika. Za ovaj algoritam potrebni su sledeći parametri:

dozvola korisnika, I0_Extract;

vrsta veze energetskog transformatora, Conn_Type.

Pomoću parametra Conn_Type definiše se da li uopšte ima ima smisla izdvajati nultu

komponentu, i to na namotaju W1 (tip veze Ydx), namotaju W2 (tip veze Dyx), na oba

namotaja (tip veze Yyx), ili nema smisla raditi ovo (tip veze Ddx). Ako je računanje ove

struje smisleno, konačnu odluku o tome daje parametar I0_Extract koji daje korisnik.

Formule koje se koriste za izdvajanje struje nultog toka su:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 109

);2(3

10_

);2(3

10_

);2(3

10_

icibiaFilteredic

icibiaFilteredib

icibiaFilteredia

Ugaona korekcija struja data je matričnom jednačinom koja je izvedena iz teorije

simetričnih komponenata. Ovaj algoritam kao ulaz ima sledeće parametre:

Satni broj (vektorska grupa), koji se dobija iz parametra ConnType. Npr. za tip veze Yy6

časovni broj je 6.

icxibziayAngMic

icyibxiazAngMib

iczibyiaxAngMia

***_

***_

***_

gde su:

))30*)4cos((21(3

1

))30*)4cos((21(3

1

))30*cos(21(3

1

rClockNumbez

rClockNumbey

rClockNumbex

Izračunavanje vektora inverznog redosleda koje daje realni i imaginarni deo

kompenzovanih faznih struja za svaku sekciju.

Izračunavanje diferencijalne struje

a. Trenutne diferencijalne struje (i_diff_a, i_diff_b, i_diff_c) računaju se kao

algebarski zbir svih aktivnih sekcija za odreĎenu fazu.

b. Bazne diferencijalne struje računaju se kroz DFT filter na baznoj frekvenciji (50Hz)

a rezultat je dat u polarnim koordinatama (magnituda i fazni ugao).

Drugi harmonici diferencijalnih struja računaju se kroz DFT filter na frekvenciji od

100Hz.

Peti harmonici diferencijalnih struja računaju se kroz DFT filter na frekvenciji od 250Hz.

Izračunavanje „Restraint“ struje

Računaju se bazne struje iz svih mernih trafoa, potom se, u zavisnosti od parametara

URC_Ix_SyBz (x=a,b,c; y=1,2; z=1,2) Iz ovih rezultata funkcija izračunava

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 110

maksimum po faznoj struji, koji se proglašava za „Restraint“ struju. Postoje, dakle, tri

„restraining“ struje, po jedna za svaku fazu (a, b, c).

Diskriminacija tipa kvara

U ovaj blok uvode se realni i imaginarni delovi inverznog redosleda iz svih aktivnih

sekcija.

Svi realni delovi sekcija vezanih za primarni namotaj se algebarski sabiraju, kao i svi

imaginarni delovi sekcija vezanih za primarni namotaj. Potom se vrši transformacija

rezultata u polarne koordinate (magnituda, fazni ugao), kako bi se dobila magnitud i ugao

struje inverznog redosleda sa strane primara u energetskom transformatoru.

Analogni postupak vrši se za inverzne struje vezane za sekcije namotaja sekundara.

Kao rezultat ovog postupka dobijaju se dva vektora (struje inverznog redosleda za

primarni i sekundarni namotaj), koji su dobijeni iz kompenzovanih faznih struja.

Dobijeni vektori uporeĎuju se sa parametrom I2min, i ukoliko je amplituda ma kog od

njih manja od podešene vrednosti za I2min, to znači da test za utvrĎivanje smera nije

validan i da ne možemo tačno odrediti smerove ovih vektora.

Ukoliko razlika uglova dobijenih vektora ulazi u opseg vrednosti ±NS_Angle, greška će

(ako postoji) biti označena kao interna, u suprotnom greška se smatra eksternom (external

fault).

Detekcija struje magnećenja, recovery inrush and sympathetic inrush analizom oblika

signala

Operaciona karakteristika

Operaciona karakteristika bloka DIFF87T_2W data je na sledećem dijagramu:

Slika 3-41: Radna karakteristika zaštitne funkcije DIFF87T_2W

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 111

Karakteristika prorade (crvena linija) predstavlja graničnu vrednost za diferencijalnu struju pri

odreĎenim vrednostima “Restraint” struja, za signal prorade.

Karakteristika razbude (plava linija) predstavlja prag za otpuštanje signala prorade. Ova

karakteristika je za 1% niže vrednosti od karakteristike prorade (Tripping).

TakoĎe, karakteristika može biti blokirana, ili joj se može dinamički umanjivati osetljivost, što

se može postići tokom detekcije velike struje magnećenja ili velikog fluksa u pre-pobudi

(overfluxing).

Detektovanje stanja velikih struja magnećenja kroz analizu harmonika

Ovde postoje dva načina rada, „Blocking” i „Restraining”. Korisnik bira koji će od ovih načina

biti aktivan kroz parametar InrCondT (Inrush Conditioning Type):

1) „Blocking” režim:

Prorada se blokira kada drugi harmonik diferencijalne struje preĎe vrednost koju definiše

korisnik (u procentima nominalne struje transformatora). Podešavanje se vrši posebno za

svaku fazu.

2) „Restraining“ režim:

Prag prorade (crvena linija) pomera se naviše (crna linija) za vrednost BIAS-a, koja se

izračunava kao:

HIdSecondP

BIAS 2*100

ovde je SecondP unapred zadati parametar za drugi harmonik u procentima, dok je HId2

amplituda drugog harmonika.

Amplituda drugog harmonika i obrada velike struje magnećenja koriste se samo ako je

diskriminator greške detektovao spoljnu grešku. Ovakav način rada dodatno osigurava rad po

operacionoj karakteristici u slučaju zasićenja mernih strijnih transformatora.

Iako nije direktno implementiran, kriterijum ukrštene blokade (kada velika struja magnećenja

detektovana u jednoj fazi blokira moguće prorade u ostalim fazama) može se obraditi pomoću

detekcije velike struje magnećenja kroz analizu oblika signala.

Fluksna prepobuda (Overfluxing)

Fluksna prepobuda se detektuje kada peti harmonik diferencijalne struje preĎe vrednost zadatu

od strane korisnika, čime se blokira signal isključenja (TRIP). Ukrštene blokade nisu podržane.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 112


Tabela 3-46: Ulazi diferencijalne zaštite transformatora DIFF87T

Naziv Tip Opis

ia_S1B1 Current struja sa faze a na prekidaču 1 sa primarne strane

ib_S1B1 Current struja sa faze b na prekidaču 1 sa primarne strane

ic_S1B2 Current struja sa faze c na prekidaču 1 sa primarne strane

ia_S1B2 Current struja sa faze a na prekidaču 2 sa primarne strane

Ib_S1B2 Current struja sa faze b na prekidaču 2 sa primarne strane

ic_S1B2 Current struja sa faze c na prekidaču 2 sa primarne strane

ia_S2B1 Current struja sa faze a na prekidaču 1 sa sekundarne strane

Ib_S2B1 Current struja sa faze b na prekidaču 1 sa sekundarne strane

ic_S2B1 Current struja sa faze c na prekidaču 1 sa sekundarne strane

ia_S2B2 Current struja sa faze a na prekidaču 2 sa sekundarne strane

Ib_S2B2 Current struja sa faze b na prekidaču 2 sa sekundarne strane

ic_S2B2 Current struja sa faze c na prekidaču 2 sa sekundarne strane

Tabela 3-47: Izlazi diferencijalne zaštite transformatora DIFF87T

Naziv Tip Opis

Trip_a Bool informacija: kvar u fazi a

Trip_b Bool informacija: kvar u fazi b

Trip_c Bool informacija: kvar u fazi c

Trip Bool signal koji se šalje prekidaču snage za isključenje

3.5.1.3 Parametri

Tabela 3-48: Parametri diferencijalne zaštite transformatora DIFF87T


vrednost

Opis

Common subgroup

Enable Enum - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

funkcije

Section_S1B1_

Enable Enum

- ON

- OFF - ON

Aktiviranje sekcije

S1B1

Section_S1B2_

Enable Enum

- ON

- OFF - OFF

Aktiviranje sekcije

S1B2

Section_S2B1_

Enable Enum

- ON

- OFF - ON

Aktiviranje sekcije

S2B1

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 113


vrednost

Opis

Section_S2B2_

Enable Enum

- ON

- OFF - OFF

Aktiviranje sekcije

S2B2

Power Transformer subgroup

Sref Float 0.1 – 1000.0

MVA 0.1

Nazivna snaga

transformatora

Vnom_W1 Float 0.1 – 1000.0 kV 0.1 Nominalni napon

namotaja primara

Vnom_W2 Float 0.1 – 1000.0 kV 0.1 Nominalni napon

namotaja sekudara

Conn_Type Enum

- Yy0

- Yy2

- Yy4

- Yy6

- Yy8

- Yy10

- Yd1

- Yd3

- Yd5

- Yd7

- Yd9

- Yd11

- Dy1

- Dy3

- Dy5

- Dy7

- Dy9

- Dy11

- Dd0

- Dd2

- Dd4

- Dd6

- Dd8

- Dd10

- Yd1 (6)

Vrsta veze

energetskog

transformatora

I0_Extract Enum - ON

- OFF -

ON

Aktivira

izračunavanje nulte

struje (ako je

primenljivo)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 114


vrednost

Opis

Fault Discriminator subgroup

I2min Float 1.00 – 20.00 % 0.01 4

Minimum negative

sequence current

for proper deciding

on current vectors

directions.

NS_Angle Integer 0 – 80 ° 1° 60 Operate range

angle

Restaraint Current subgroup

URC_Ia_S1B1 Enum - ON

- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus

URC_Ib_S1B1 Enum - ON

- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus

URC_Ic_S1B1 Enum - ON

- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 115


vrednost

Opis


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this current in

calculus


- OFF - ON

Restraint current

calculation include

this ON current in

calculus

Characteristic subgroup

Ivvv Float 0 – 5000% 1% 800

Unrestraint current

treshold in percent

of nominal current

of power

transformer.

Ivv Float 0 – 5000% 1% 500

Current treshold in

percent of nominal

current of power

transformer. If diff-

current exceedes

this treshold trip is

issued regardless

blocking conditions

by 2nd or 5th

harmonic.

Ipu Float 0 – 50% 1% 30

Treshold minimum

operating current in

percent of nominal

power transformer

current.

IR2 Float 0 – 1000% 1% 3

Knee of

characteristic in

percent of nominal

power transformer

current.

k1 Integer 0 – 100% 1% 30 First slope

k2 Integer 0 – 100% 1% 70 Second slope

Sec_Harm_Perc Integer 0 – 40% 1% 25

Percent of second

harmonic amplitude

used for blocking.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 116


vrednost

Opis

InrCondT Enum - BLK

- RSTR - BLK

Choosing between

Inrush blocking, or

restraining

proportionaly by

magnitude of

second harmonic.

Fifth-

_Harm_Perc Integer 0 – 100 % 1 % 80 %

Percent of fifth

harmonic

amplitude use for

blocking.

3.5.2 Ograničena zemljospojna zaštita (REF87N)

Ograničena zemljospojna zaštita se primenjuje u zaštiti energetskih transformatora kod kojih je

bar jedan od namotaja uzemljen. Razlog tome je što obična prekostrujna i zemljospojna zaštita

ne mogu u potpunosti da pokriju kvarove na namotaju energetskog transformatora čije je

zvezdište uzemljeno, pogotovu ako je uzemljenje izvedeno preko impedanse.

Princip ograničene zemljospojne zaštite se zasniva na poreĎenju rezidualne struje i struje koja

protiče kroz neutralni provodnik. Rezidualna struja 03I se odreĎuje na osnovu merenih faznih

struja, a struja kroz neutralni provodnik se meri posebnim strujnim transformatorom. (Slika

3-42).

Slika 3-42: REF87N, konekcija

Ograničena zemljospojna zaštita je odgovorna za kvarove koji se mogu javiti izmeĎu faznih

mernih transformatora i mernog transformatora namenjenog za neutralnu struju, odnosno za

kvarove na namotaju vezanom u zvezdu. Kvarovi koji se javljaju van ove zone smatraju se

eksternim i tada ograničena zemljospojna zaštita treba da ostane stabilna.

Rezidualna struja se vektorski sabira sa neutralnom da bi se dobila differencijalna struja:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 117

Ndiff III 03

Idealno kad nema kvara nema neutralne struje pa ni rezidualne struje. U slučaju eksternog kvara

veličina 03I jednaka je po amplitudi sa NI , ali je suprotna po fazi. Suprotnost po fazi u ovom

slučaju je obezbeĎena samim vezivanjem strujnih transformatora. U slučaju internog kvara

ukupna struja zemljospoja je faktički dva puta veća od rezidulane struje koja se ima u slučaju

eksternog kvara.

Zbog potreba stabilnosti konstruiše se karakteristika u ravni ),( diffrestr II . Za stabilizacionu

struju bira se maksimalna iz skupa NCBA IIII ,,, . Stabilizaciona struja je mera jačine struja, pa

daje indikaciju pod kakvim uslovima štićeni objekat radi. Ako su struje mnogo visoke, to može

biti i znak da je došlo do zasićenja mernih strujnih transformatora, pa je onda i merena

diferencijalna struja pod znakom pitanja. Zbog toga se uspostavlja karakteristika koja deli ravan

na oblast prorade i oblast u kojoj je isključenje blokirano. Karakteristika je dvonagibna, a skup

parametara kojima se podešava sadrži

Tabela 3-49.

Slika 3-43: Karakteristika ograničene zemljospojne zaštite


odreĎenim vrednostima stabilizacione struje, za signal prorade.



TakoĎe, karakteristika može biti blokirana, ili joj se može dinamički smanjivati osetljivost, što

se može postići tokom detekcije velike struje magnećenja. U relejima serije PCT210 postoje dva

načina rada za pravilnu reakciju pri velikim strujama magnjećenja, a to su „Blocking” i

„Restraining”. Korisnik bira koji će od ovih načina biti aktivan kroz parametar InrCondT

(Inrush Conditioning Type):

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 118



korisnik (u procentima nominalne struje transformatora). Podešavanje se vrši posebno za svaku

fazu.



izračunava kao:

HIdSecondP

BIAS 2*100




Tabela 3-49: Ograničena zemljospojna zaštita REF87N – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

IN_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje neutralnog provodnika

IN_Pha1 Current Fazni stav prog harmonika struje neutralnog provodnika

IN_Amp2 Current Amplituda drugog harmonika struje neutralnog provodnika

IZS_Amp Current Amplituda struje nultog redosleda

IZS_Pha Current Fazni stav struje nultog redosleda

Block Bool Blokada izlaza funkcije

Tabela 3-50: Ograničena zemljospojna zaštita REF87N – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Trip Bool Nalog za isključenje

Tabela 3-51: Ograničena zemljospojna zaštita REF87N - podešavanje parametara


vrednost Opis

Enable Enum - ON


Inom Current 0 – 2000 A 1 A 300

Nominalna struja namotaja

transformatora koji je vezan

u zvezdu i uzemljen.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 119


vrednost Opis

Ivvv Float 0 – 5000% 1% 800

Strujni prag pri kom se ne

uzima u obzir stabilizaciona

struja.

Ivv Float 0 – 5000% 1% 500


uzima u obzir blokadni

uslov pri drugom

harmoniku.

Ipu Float 0 – 50% 1% 30

Minimalni strujni prag u

procentima nominalne

struje transformatora.

IR2 Float 0 – 1000% 1% 3

Stabilizaciona struja u

kolenu karakteristike u



k1 Integer 0 – 100% 1% 30 Prvi nagib

k2 Integer 0 – 100% 1% 70 Drugi nagib

Sec_Harm_P

erc Integer 0 – 40% 1% 25 Procenat drugog harmonika

InrCondT Enum - BLK

- RSTR - BLK

Izbor izmeĎu bloking i

restrain režima pri pojavi

struje magnetizacije.

3.5.3 Diferencijalna zaštita linije (DIFF87L)

Diferencijalna zaštita linije je zasnovana na poreĎenju struja, merenih na krajevima dalekovoda.

U tom smislu neophodno je po posvećenom komunikacionom kanalu preneti neophodne

informacije. Struja ulazi u dalekovod s jednog kraja i napušta ga na drugom. Ozbiljna razlika u

strujama na krajevima dalekovoda je jasna indikacija da je kvar na samom dalekovodu.

Slika 3-44: Dva releja PCT210 u aplikaciji diferencijalne zaštite

Diferencijalna zaštita vodova u relejima serije PCT210 je fazno selektivna i koristi tehniku

poreĎenja struja na krajevima voda. Da bi se vrednosti struja mogle porediti idealno bi bilo da

se odabiranje vrši u istom trenutku i dobijene vrednosti tada porede. Neophodno je da se

vrednosti struja sa različitih terminala prenesu putem komunikacionog linka od jednog do

drugog i alajniraju u vremenu da bi se sabiranje odgovarajućih odbiraka struja moglo izvesti.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 120

Greška u vremenskoj sinhronizaciji od 1ms dovodi do maksimalne greške u proceni

diferencijalne struje od 31%, a greška od 0.1ms do 3%. Za pravilno funksionisanje diferencijane

zaštite ostvaruje se sinhrono odabiranje na oba releja ili preko GPS signala ili metodom ECHO

sinhronizacije. Komunikacioni put je obezbeĎen postojanjem optičkog serijskog porta. GPS

antena daje precizne pulseve na PPS port releja. Alternativno NTP server po zadnjem optičkom

ethernet portu vrši sinhronizaciju releja. Kao redudansa u slučaju gubitka GPS-a, koristi se

ECHO princip sinhronizacije izmeĎu dva releja.

Vrednosti koje ulaze u algoritam diferencijalne zaštite su odbirci sa sopstvenog mernog

analognog dela i odbirci sa udaljenog kraja koji se šalju na periodično po komunikacionom

kanalu. Formiraju se diferencijalne struje za sve tri faze odvojeno, kao i stabilizaciona struja

koja je maksimalna od svih merenih struja bilo lokalnih, bilo sa udaljenog voda. Zbog potreba

stabilnosti konstruiše se karakteristika u ravni ),( diffrestr II . Karakteristika je dvonagibna, a skup

parametara kojima se podešava sadrži Tabela 3-54.

Bitan deo algoritma predstavlja diskriminator kvara u smislu da li je on eksterni ili interni. Na

osnovu lokalnih struja odreĎuje se struja inverznog redosleda, što se takoĎe čini i sa strujama

dobijenih sa udaljenog kraja. Dobijeni vektori uporeĎuju se sa parametrom I2min, i ukoliko je

amplituda ma kog od njih manja od podešene vrednosti za I2min, to znači da test za utvrĎivanje

smera nije validan i da ne možemo tačno odrediti smerove ovih vektora. U tom pogledu odluka

o zadavanju naloga za uključenje prepuštena je položaju tačke ),( diffrestr II na karakteristici.

Ukoliko razlika uglova dobijenih vektora ulazi u opseg vrednosti ±NS_Angle, kvar će biti

označen kao interni, u suprotnom kvar se smatra eksternim (external fault).

Detekcija struje magnećenja, podržana je analizom oblika signala i harmonijskom analizom. Pri

uključenju harmonijske analize omogućen je izbor izmeĎu dva načina rada, „Blocking” i

„Restraining”. Korisnik bira koji će od ovih načina biti aktivan kroz parametar InrCondT

(Inrush Conditioning Type):



korisnik (u procentima nominalne struje transformatora). Podešavanje se vrši posebno za svaku

fazu.



izračunava kao:

HIdSecondP

BIAS 2*100

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 121



Fluksna prepobuda detektuje se kada peti harmonik diferencijalne struje preĎe vrednost zadatu

od strane korisnika, čime se blokira signal isključenja (TRIP).

Operaciona karakteristika bloka DIFF87L data je na sledećem dijagramu:

Slika 3-45: DIFF87L, operaciona karakteristika


odreĎenim vrednostima “Restraint” struja, za signal prorade.



TakoĎe, karakteristika može biti blokirana, ili joj se može dinamički umanjivati osetljivost, što

se može postići tokom detekcije velike struje magnećenja ili velikog fluksa u pre-pobudi

(overfluxing).

Tabela 3-52: Diferencijalna zaštita linija DIFF87L – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

iaL Current Lokalni odbirci struje faze A

ibL Current Lokalni odbirci struje faze B

icL Current Lokalni odbirci struje faze C

iaR Current Odbirci struje faze A sa udaljenog kraja voda

ibR Current Odbirci struje faze B sa udaljenog kraja voda

icR Current Odbirci struje faze C sa udaljenog kraja voda

INS_L_Amp Current Amplituda struje inverznog redosleda na osnovu struja

merenih na lokalnom kraju

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 122

Naziv Tip Opis

INS_L_Pha Current Faza struje inverznog redosleda na osnovu struja merenih na

lokalnom kraju

INS_R_Amp Current Amplituda struje inverznog redosleda na osnovu struja

merenih na udaljenom kraju

INS_R_Pha Current Faza struje inverznog redosleda na osnovu struja merenih na

lokalnom kraju

Tabela 3-53:Diferencijalna zaštita linija DIFF87L – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Trip_A Bool Nalog za isključenje u fazi A

Trip_B Bool Nalog za isključenje u fazi B

Trip_C Bool Nalog za isključenje u fazi C

Trip_ABC Bool Nalog za tropolno isključenje

Tabela 3-54:Diferencijalna zaštita linija DIFF87L - podešavanje parametara

Naziv Tip Opseg Korak podr. Opis

Enable Enum - ON


Inom Current 0 – 2000 A 1 A 300 Nominalna struja namotaja

linije.

Ivvv Float 0 – 5000% 1% 800


uzima u obzir stabilizaciona

struja.

Ivv Float 0 – 5000% 1% 500


uzima u obzir blokadni

uslov pri drugom

harmoniku.

Ipu Float 0 – 50% 1% 30

Minimalni strujni prag u



IR2 Float 0 – 1000% 1% 3

Stabilizaciona struja u

kolenu karakteristike u



k1 Integer 0 – 100% 1% 30 Prvi nagib

k2 Integer 0 – 100% 1% 70 Drugi nagib

Sec_Harm_P

erc Integer 0 – 40% 1% 25 Procenat drugog harmonika

InrCondT Enum - BLK

- RSTR - BLK

Izbor izmeĎu bloking i

restrain režima pri pojavi

struje magnetizacije.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 123

Naziv Tip Opseg Korak podr. Opis

Fifth_Harm_

Perc Integer

0 – 100%

1% 80

Procenat petog harmonika

koji se koristi za blokiranje.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 124

3.6 GENERATORSKE I MOTORNE ZAŠTITNE FUNKCIJE

3.6.1 Zaštita usmerene snage (DP32)

Kada turbina u elektrani prestane da isporučuje energiju generatoru, sinhroni gnerator počinje

da radi kao motor, i sinhronom brzinom okreće turbinu, uzimajući pritom potrebnu energiju iz

mreže. Do ovakvog stanja dolazi relativno često, usled raznih zastoja same turbine i brzog

zatvaranja parnog napojnog voda turbine.

Ova situacija ne predstavlja opasnost za generator, već može prouzrokovati oštećenje turbine.

Kada turbina ostane bez dovoda sveže pare dolazi do porasta trenja i smanjenja provetravanja

unutar turbine, što dovodi do zagrevanja preostale pare koja u nekim sekcijama turbine tada

može dostići nedozvoljeno veliku temperaturu. Ovo može dovesti do krivljenja delova turbine

pa i do kompletne havarije.

Odavde je očigledno da je u ovakvim situacijama neophodno postojanje zaštite koja će isključiti

generator iz mreže.


Zaštita od inverzne snage (ANSI 32R)

Snaga koju generator troši iz mreže uzima se kao kriterijum za proradu zaštite. Ova snaga je

najčešće u rasponu 2-4% nominalne snage generatora. Funkcija zaštite od inverzne snage prati

smer toka snage i pobuĎuje se kada se detektuje prekid u dovodu mehaničke energije. Ova

funkcija može se koristiti za operativno isključenje (sequential tripping) generatora, ali se

takoĎe koristi i da predupredi oštećenja na parnoj turbini. Jedan deo bloka 32R prati da li dolazi

do premašaja granične vrednosti (Pickup) dok drugi blok prati opadanje ispod druge zadate

granične vrednosti (Dropout). Inverzna snaga računa se iz sistema pozitivne sekvence struje i

napona, stoga pojava asimetričnih grešaka u sistemu ne umanjuje tačnost merenja.

Zaštita od usmerene snage (ANSI 32F)

Snaga koju generator isporučuje u mrežu uzima se kao kriterijum za rad ove zaštite. Praćenje

aktivne snage koju proizvodi generator može biti korisno za uključenje ili isključenje

generatora. Jedan deo bloka 32F prati prekoračenje granične vredosti (Dropout), a drugi prati

opadanje ispod druge granične vrednosti (Pickup). Snaga se izračunava iz pozitivne sekvence

struje i napona, stoga pojava asimetričnih grešaka u sistemu ne utiče na tačnost merenja.

3.6.1.2 Opšte napomene

Kada izračunata snaga padne ispod specificiranog nivoa (Pickup) 32F bloka, ili preĎe

specificirani nivo (Pickup) 32R bloka, 32 element će generisati start signal posle zadatog

vremena Pickup_t_delay_FwP, odnosno vremena Pickup_t_delay_RvP, respektivno. Ako

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 125

ovakvo stanje traje do isteka vremena Trip_t_delay_FwP, odnosno Trip_t_delay_RvP, 32

element će generisati trip signal.

Da bi se izbeglo isključenje deenergizovanog generatora, element 32 će biti stavljen van

operacije kada amplituda prvog naponskog ulaza U1 padne ispod vrednosti podešenja

V_treshold .

Kada izračunata snaga preĎe specificirani nivo (Dropout) 32F bloka, ili padne ispod nivoa nivo

(Dropout) 32R bloka, 32 element će resetovati start i trip signale posle vremena

Dropout_t_delay_FwP, odnosno Dropout_t_delay_RvP.

3.6.1.3 Vremensko zatezanje

Vremensko zatezanje je neophodno da bi se sprečila prorada pri oscilacijama generatora, kada

aktivna snaga periodično menja smer.

Da takve situacije ne bi uzrokovale nepotrebnu reakciju zaštite zbog vremenski veoma kratkih

pojava povratne snage, nalog za isključenje se zateže izmeĎu 3 – 15 s.

3.6.1.4 Blokade

Funkcija usmerene snage DP32 se može blokirati preko ulaznih signala:

BLK_FwP: Blokira start i trip izlaze i resetuje sve vremenske brojače 32F bloka

BLK_RvP: Blokira start i trip izlaze i resetuje sve vremenske brojače 32R bloka

3.6.1.5 Logika

Forward power logic

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 126

Reverse power logic


Tabela 3-55: DP32, lista ulaza.

Naziv Tip Opis

u1 Float Odbirci napona prve faze

u2 Float Odbirci napona druge faze

u3 Float Odbirci napona treće faze

i1 Float Odbirci struje prve faze

i2 Float Odbirci struje druge faze

i3 Float Odbirci struje treće faze

BLK_RvP Bool Blokada starta i tripa elementa 32R

BLK_FwP Bool Blokada starta i tripa elementa 32F

Tabela 3-56: DP32, lista izlaza

Naziv Tip Opis

Mag_V Integer Amplituda pozitivne sekvence

Mag_I Integer Faza pozitivne sekvence

Cos_fi Integer Kosinus fi

P Integer Proragunata aktivna snaga

Q Integer Proračunata reaktivna snaga

RvP_det Boolean Signal da je detektovana povratna snaga

RvP_start Boolean Start signal povratne snage

RvP_trip Boolean Trip signal povratne snage

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 127

Naziv Tip Opis

FwP_det Boolean Signal da se detektuje da je smer snage napred

FwP_start Boolean Start signal za malu snagu unapred

FwP_trip Boolean Trip signal za malu snagu unapred

Tabela 3-57: DP32, lista parametara za podešavanje


vrednost Opis

Enable Boolean ON - OFF - ON Aktivacija funkcije

P_nominal Float 0.0 –

1000.0 MW

0.001

MW 40 MW

Nominalna aktivna

snaga generatora

V_treshold Integer 0.0 –

100.0 V 1 V 10 V

Funkcionisanje

zaštite je moguće

samo ako je prvi

fazni napon

vrednosti iznad

ovog praga

Pickup_RvP Integer

0 – 100 %

1 % 10 %

Prag pobude za

povratnu snagu,

element 32R. Ovaj

parametar odražava

maksimalnu

dozvoljenu

vrednost povratne

snage. Zadaje se u

procentima

nominalne aktivne

snage generatora

Dropout_RvP Integer

0 – 100 %

1 % 90 %

Prag za otpuštanje

elementa povratne

snage 32R

Pickup_FwP Integer 0 – 100 % 1 % 95 %

Prag pobude za

element 32F. Ovaj

parametar odražava

minimalnu

dozvoljenu

vrednost aktivne

snage. Zadaje se u

procentima

nominalne aktivne

snage generatora

Dropout_FwP Integer 100 – 200 % 1 % 102 %

Prag za otpuštanje

elementa povratne

snage 32F

Enable_RvPP Bool ON – OFF - ON Aktiviranje

elementa 32R

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 128


vrednost Opis

Pickup_t_delay_Rv

P Float

0.001 -

60 s

0.001

s 0.001 s

Zadrška start

signala elementa

32R

Dropout_t_delay_R

vP Float

0.001 -

60 s

0.001

s 0.001 s

Vreme za reset

elementa 32R

Trip_t_delay_RvP Float 0.001 -

60 s

0.001

s 1 s

Vreme prorade

elementa 32R

Enable_FwLPP Bool ON – OFF - ON Aktiviranje

elementa 32F

Pickup_t_delay_Fw

P Float

0.001 -

60 s

0.001

s 0.001 s

Zadrška start

signala elementa

32F

Dropout_t_delay_F

wP Float

0.001 -

60 s

0.001

s 0.001 s

Vreme za reset

elementa 32F

Trip_t_delay_FwP Float 0.001 -

60 s

0.001

s 1 s

Vreme prorade

elementa 32F

3.6.2 Podstrujna zaštita (UCP37)

Neusmerena podstrujna zaštita služi za detekciju gubitka potrošnje, prouzrokovanu npr.

oštećenom pumpom, transportnom trakom itd., a može se koristiti u aplikacijama gde se pojava

umanjenih struja smatra stanjem greške.


Kada vrednosti sve tri fazne struje opadnu ispod podešene vrednosti prorade na elementu 37,

element će generisati signal prorade nakon zadatog vremena prorade koje u ovoj funkciji iznosi

~100ms. Nakon isteka podešenog vremena isključenja (trip), element će generisati signal

isključenja (trip).

Kako bi se izbeglo isključenje motora koji nije pod naponom, blok element 37 se blokira ako su

sve tri fazne struje na vrednostima ispod 12% FLA (Ibase) date za motor.

Blok podstrujne zaštite resetuje se u roku od 350ms nakon što jedna ili više faznih struja preĎe

zadatu vrednost prorade.


Bazna komponenta ulaznih struja meri se kontinualno pomoću MEASUREMENT bloka.

Izmerene amplitude faznih struja se odatle vode do blok elementa 37. Maksimalna amplituda

struje poredi se sa podešenom vrednošću pobude.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 129

Kako bi se izbeglo oscilovanje signala isključenja, oko vrednosti pobude dodat je histerezis od

~1mA.

3.6.2.3 Vremenska karakteristika

Vrenenska karakteristika funkcije podstrujne zaštite je tipa definite time i može se podešavati

kroz parametar tDelayTrip.

Da bi se aktivirao signal isključenja potrebno je da se uslovi niskih struja zadrže u toku

podešenog vremena isključenja (tDelayTrip). Ako uslovi koji su doveli do pobude prestanu da

postoje pre iseteka vremena isključenja, i ne nastanu ponovo pre isteka fiksnog vremena

razbude (350ms), isključuje se signal pobude. Nakon izlaska iz oblasti histerezisa, uslov

isključenja mora biti ispunjen u celini, i nije dovoljno da amplituda signala izaĎe iz histerezisne

oblasti. Blokade

The under current function UCP37 can be blocked – by binary input signal.

Block: blocks all outputs

BlockTrip: blocks the trip output

If the measured current level decreases below 0.12xFLA, Start signal detection is blocked –

element is out of operation. During motor start up, Start and Trip outputs are blocked.

3.6.2.4 Dizajn

Funkcijski blok sadrži podstrujni elment, elemente blokade i aplikativnu logiku.


Tabela 3-58: UCP37, lista ulaza

Naziv Tip Opis

I1_Amp1 Float amplituda struje 1. faze




BlockTrip Bool blokada signala isključenja

Tabela 3-59: UCP37, lista izlaza

Naziv Tip Opis

Start Bool start – razbuda funkcije

Trip Bool signal isključenja

Out_Of_Operation Bool indikacija da su sve fazne

struje opale ispod 12% FLA

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 130

3.6.2.6 Parametri

Tabela 3-60: UCP37, parametri za podešavanje


vrednost opis


funkcije

Iset Float

0.00 –

1000.00

A

0.01 A 90 A

vrednost koja se

uporeĎuje sa

amplitudama

izmerenih struja

Ibase Float

0.00 –

1000.00

A

0.01 A 100 A FLA (Full Load

Current)

tDelayTrip Float 0.5-60 s 0.1 s 2 s vreme prorade

(isključenja)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 131

3.6.3 Zaštita motora pri startovanju od ekscesnih struja (MSU48_14)


Detekcija starta motora

Sa stanovišta faznih struja, stanje starta motora izgleda ovako:

Start motora (aktiviranje start-up signal motora) počinje kada maksimalna

vrednost faznih struja poraste od stanja ispod vrednosti 12% bazne struje

(deklarisane struje motora) do vrednosti iznad 150% vrednosti bazne struje

za vreme kraće od 60ms. Kada su sve fazne struje ispod vrednosti 12% Ibase

motor se smatra da nije pod naponom.

Start motora se završava (isključuje se start-up signal motora) onda kada sve

fazne struje opadnu ispod 125% vrednosti bazne struje i ostanu na tom nivou

najkraće 200ms.

Signal starta motora ima raznovrsne primene, npr. kao signal za aktiviranje pojedinih vrsta

zaštite, blokade signala za uslove niskih vrednosti struja, ili za praćenje starta motora kroz

zapisnike dogaĎaja ili poremećaja (event recorder, disturbance recorder).

Nadzor nad startom motora

Zaštitni blok MSU48_14 objedinjuje u sebi detekciju i nadzor nad startom motora. Nadzor se

zasniva na poreĎenju procenjenih toplotnih dobitaka na motoru sa očekivanim zagrevanjem

(tokom uslova regularnog startovanja). Podešavanje vrednosti dozvoljenih toplotnih dobitaka

vrši se kroz dva parametra:

prosečna dozvoljena struja u toku starta (MSU_Pick_Up), i

vreme starta (MSU_Time_Delay)

DelayTimeMSUUpPickMSUUpPickMSU

LevelHeat __1000

_____

Izračunavanje toplotnih dobitaka vrši se na sledeći način:

Maksimalna fazna struja poredi se sa vrednošću MSU_Pick_Up i ukoliko je veća od nje inicira

punjenje (numeričkog) akumulatora koji neprestano, za svaki skan, dodaje vrednost

1000/)( maxmax II . Punjenje ovog akumulatora inicira se i onda kada su zadovoljeni uslovi za

start motora tj. aktivan je signal starta motora. Ako vrednost akumulatora preraste zadati

LevelHeat _ tada se aktivira signal Trip_TS preko koga se po potrebi može isključiti motor.

Akumulator se prazni 240ms nakon što maksimalna izmerena fazna struja opadne ispod

vrednosti MSU_Pick_Up, ili nakon deaktivacije signala starta motora.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 132


Tabela 3-61: MSU48-14, lista ulaza

Naziv Tip Opis

IL1 Integer fazna struja motora L1



Block_Det Bool blokada aktivacije signala za start motora

Block_Sup Bool blokada nadzora nad startom motora (ne

puni se akumulator)

Block_Trip Bool blokada signala Trip_TS

Tabela 3-62: MSU48-14, lista izlaza

Naziv Tip Opis

Start_Up Bool signal starta motora

Trip_TS Bool signal isključenja (trip)

3.6.3.3 Parametri

Tabela 3-63: MSU48-14, lista parametara za podešavanje


vrednost Opis

Enable Bool - OFF

- ON - ON

aktiviranje

zaštitne funkcije

MSU_Pick_Up Integer 0 – 1000 A 1 30A

prosečna

dozvoljena struja

u toku starta

MSU_Time_Delay Integer 0 – 100s 0.001 0.3s propisano vreme

trajanja starta

3.6.4 Zaštita od previše uzastopnog startovanja motora (SUC66)

Kumulativni brojač vremena starta motora služi da detektuje startove motora koji se dešavaju

previše često, što može dovesti do pregrevanja motora.

ProizvoĎači motora obično daju podatke o maksimalno dozvoljenom broju startova tipične

dužine trajanja za neki period, npr. “tri starta trajanja od po 60 sekundi u roku od 4 sata”.

Ova funkcija, pomoću jednostavne primene brojača i procene toplotnih dobitaka na motoru

treba da onemogući pokušaje startovanja motora ukoliko doĎe do pregrevanja, odn. da omogući

star kada se motor dovoljno ohladi.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 133

Funkcija koristi sledeći algoritam, uz parametre: broj dozvoljenih pokušaja startovanja

(SUC66_MaxNum) trajanja od po (SUC66_Start_Up_Time), u roku od (SUC66_Hours) sati.

Signal starta motora vodi se sa izlaza funkcijskog bloka MSU48_14, i on treba da bude ulaz u

blok funkcije SUC66.

Tokom registrovanog starta motora, poseban brojač inkrementira svoju vrednost na svaku

milisekundu. Kada se deaktivira signal starta motora, ovaj brojač počinje da dekrementira svoju

vrednost, ali ovo čini svakih

TimeUpStartSUC

HoursSUCmsodsamplePeri

___66

3600_66][

Veličina odsamplePeri je ustvari recipročna vrednost brzine smanjivanja vrednosti brojača

(npr. hhHoursSUCTimeUpStartSUC sec/154sec/60_66/___66 ).

Ukoliko vrednost brojača u bilo kom trenutku preĎe vrednost

1000)1___66)1_66(( TimeUpStartSUCMaxNumSUC , aktivira se izlaz

Restart_Disable.

Ova funkcija uzima u obzir stvarno vreme startovanja motora, pošto je brojač aktivan samo

tokom trajanja signala starta motora, i pošto se brzina brojanja unazad računa na osnovu

zadatih parametara.


Tabela 3-64: SUC66, lista ulaza

Naziv Tip Opis

StartUp Bool signal starta motora (izlaz funkcije

MSU48_14)

Block Bool blokada funkcije; u suštini se dozvoljava

beskonačno dug start motora

Tabela 3-65: SUC66, lista izlaza

Naziv Tip Opis

DisableRestart Bool zabrana startovanja motora

Tabela 3-66: SUC66, lista parametara za podešavanje


vrednost

Opis

Enable Bool - OFF

- ON - ON aktiviranje funkcije

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 134


vrednost

Opis

SUC66_MaxNum Integer 0 – 10 1 3

maksimalan

dozvoljen broj

startova motora u

roku od

SUC66_Hours, u

trajanju od po

najduže

SUC66_Stat_Up_T

ime

SUC66_Start_Up

_Time Integer 0 – 600s 0.001 0.3s

nominalno vreme

trajanja starta

motora

SUC66_Hours Integer 1-10h 1 4

posmatrani

vremenski okvir za

zaadati dozvoljeni

broj startova

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 135

3.7 FUNKCIJE DISTANTNE ZAŠTITE

3.7.1 Distantna zaštita (DIST21)

Distanta zaštita je u relejima serije PCT210 bazirana na proceni impedansi po svim petljama

kvara, a na osnovu merenih napona i struja na mestu ugradnje releja. Moguće je podesiti do 5

zona delovanja, uz minimalan skup parametara koji jednoznačno odreĎuju oblik kvadrilateralne

karakteristike gde se eksplicitno misli na njen doseg, usmerenost, kao i usek za slučaj

simetričnog preopterećenja. Interni diskriminator tipa kvara omogućava pravilan izbor faze koju

treba isključiti ukoliko je reč o jednofaznom kratkom spoju sa zemljom, istovremeno dajući

inicijalne signale za pokretanje sekvenci jednopolnog ili tropolnog automatskog ponovnog

uključenja.

Gradivne celine distantne zaštite su procena impedansi petlji kvara, odreĎivanje smera odnosno

da li je kvar ispred ili iza relea, detekcija upada impedanse u odreĎenu zonu reagovanja,

diskriminator tipa kvara, (odnosno da li je u pitanju jednofazni kratak spoj i koje faze, dvofazni

kratak spoj, dvofazni kratak spoj sa zemljom ili trofazni kvar) i na kraju izlazna logika sa

vremenskim zatezanjem za svaku zonu zaštite.

3.7.1.1 Proračun impedansi

Da bi se procenile impedanse po svim petljama kvara potrebni su osnovni harmonici struja i

napona za sve tri faze. Ove vektore obezbeĎuje merni deo algoritma, u kartezijanskim i polarnim

koordinatama. U zavisnosti od tipa konekcije naponskih transformatora, mere se fazni a računaju

meĎufazni naponi ili obrnuto. Algoritam distantne zaštite od mernog bloka zahteva i pojedine

veličine iz skupa simetričnih komponenti struja i napona.

Jednačine po kojima se računaju jednofazne petlje kvara su:

ZSA

AA

IkI

UZ 0

ZSB

BB

IkI

UZ 0

ZSC

CC

IkI

UZ 0

gde su:

AU , BU , CU - fazni naponi,

AI , BI , CI - struje faza,

ZSI - vektor nulte komponente struje,

d

d

Z

ZZk

)( 0 - koeficijent k .

Koeficijent k je izračunat na osnovu zadatih parametara podužne impedanse voda nultog

redosleda 0Z i direktnog redosleda dZ .

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 136

Za slučaj meĎufaznih kvarova impedanse se procenjuju po sledećim jednačinama:

AB

ABAB

I

UZ

BC

BCBC

I

UZ

CA

CACA

I

UZ

gde su:

ABU , BCU , CAU - meĎufazni naponi, a

BAAB III , CBBC III , ACCA III .

3.7.1.2 Detekcija smera

Detekcija smera se koristi da bi se odredilo da li je kvar ispred ili iza releja. Sa korisničkog

aspekta potrebno je definisati granične uglove u impedansnoj ravni i to uglove

PositiveAngleDirection __ i NegativeAngleDirection __ , Slika 3-46. U tom cilju

koristi se činjenica da je fazni pomeraj mali izmeĎu pozitivne sekvence napona pri kvaru i

napona koji je postojao neposredno pre kvara.

Slika 3-46: Parametri za podešavanje usmerenja

Za odreĎivanje smera koristi se 80% direktne komponente napona kvara i 20% memorisanog

napona (direktne komponente napona pre kvara). Napon kvara se uzima u obzir samo ako je

validan, t.j. ako je veći od 4% nominalnog napona voda. Ako napon kvara nije validan za

odreĎivanje smera, smer će biti odreĎen samo na osnovu memorisanih 5 perioda napona pre

kvara.

Ukoliko je ispunjen sledeći uslov konstatuje se da je kvar ispred releja:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 137

NegativeAngleI

UUPositiveAngle

NegativeAngleI

UUPositiveAngle

NegativeAngleI

UUPositiveAngle

NegativeAngleIkI

UUPositiveAngle

NegativeAngleIkI

UUPositiveAngle

NegativeAngleIkI

UUPositiveAngle

CA

CAPSMEMCAPS

BC

BCPSMEMBCPS

AB

ABPSMEMABPS

ZSC

CPSMEMCPS

ZSB

BPSMEMBPS

ZSA

APSMEMAPS

_2.08.0

arg_

_2.08.0

arg_

_2.08.0

arg_

_2.08.0

arg_

_2.08.0

arg_

_2.08.0

arg_

___

___

___

___

___

___

Za odreĎivanje smera iza releja, na granične uglove gornjih jednačina dodaje se 180°.

Slika 3-47: Oblasti reagovanja pri usmerenju Napred ili Nazad

3.7.1.3 Zone

Moguće je podesiti do 5 zona distantne zaštite. U okviru svake zone postoje dva podimpedantna

člana koji imaju nezavisna podešenja. Po jednim parametrima karakteristike detektuje se

pripadnost merenih impedansi za jednofazne petlje kvara ( 0AZ , 0BZ i 0CZ ), a po drugim,

pripadnost merenih impedansi za višefazne kvarove ( ABZ , BCZ i CAZ ). Na karakteristici koja

razmatra impedanse ABZ , BCZ i CAZ moguće je podesiti i usek za slučaj preopterećenja.

Oblici karakteristike dati su na slikama 3 i 4 .

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 138

Slika 3-48: Podimpedansna karakteristika za jednofazne petlje kvara

Slika 3-49: Podimpedantna karakteristika za višefazne petlje kvara

Uz dopunsku proveru usmerenja, izlaz iz karakteristike je signal potvrde da je merena

impedansa po nekoj od petlji kvara unutar zone.

3.7.1.4 Detekcija faza pogođenih kvarom

Pravilna detekcija faza pogoĎenih kvarom predstavlja jedan od uslova za pravilno

funkcionisanje relejne zaštite. To se posebno odnosi na rad distantnih organa i na ostale funkcije

koje su fazno selektivne, kao što su jednofazno i/ili trofazno isključenje i sa njima u vezi

automatsko ponovno uključenje.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 139

Jednofazni kratki spojevi. Na slici 5 je prikazan kvar sa zemljom na dvostrano napajanom

vodu. Simetrične komponente struje kvara KI faze A u čvoru K pri jednofaznom kratkom spoju

A0 imaju vrednost:

K

ekvekv

i

ekv

d

fr

KAKAiKAdRZZZ

UIII

30

0

gde su ekv

dZ , ekv

iZ i ekv

Z 0 ekvivalentna direktna, inverzna i nulta impedansa gledane sa mesta

kvara, i frU napon na mestu kvara pre kvara:

dd

ekv

d ZZZ || , ii

ekv

d ZZZ || , 000 || ZZZekv

, dd

ddfr

ZZ

ZEZEU .

RK

R

K

IkI

RK

Zd,Zi,Z0 K

IkI

Z’d,Z’i,Z’0

AB

C

RK

IK

AB

C

IK RK

I’I’

E E’

IA

IBIC

K KI’A

I’BI’C

IA

IBIC

I’A

I’BI’C

a) b)

c) d)

MrežaVod

Mreža

Slika 3-50: Kvar sa zemljom na dvostrano napajanom vodu (a), uprošćena šema sa označenim impedansama

(b), struje na mestu kvara pri jednofaznom kraktom spoju (c), struje na mestu kvara pri dvofaznom kratkom

spoju sa zemljom (d)

Slika 3-51 prikazuje vektore simetričnih komponenti svih faza na mestu kvara pri različitim

tipovima jednofaznog kratkog spoja. Ugao K izmeĎu KAiI i 0KAI je jednak nuli pri kratkom

spoju A0, 2400 pri kratkom spoju B0 i 120

0 pri kratkom spoju C0.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 140

IKAd

IKA0

IKAi

IKBi

IKCi

ΔφK

IKCi

IKAi

IKBd

ΔφK

IKBi

IKC0

IKAi

ΔφK

IKB0

IKBi

IKCd

IKCi

a) b) c)

Slika 3-51: Veze između simetričnih komponenti struja faza na mestu jednofaznog kratkog spoja:

a - A0, b - B0, c - C0

Ugao izmedju komponenti struja inverznog i nultog redosleda ( AiI i 0AI ) na mestu

ugradnje zaštite (R) pri jednofaznom kratkom spoju A0 (Slika 3-50), odredjuje se po formuli:

)(

)(arg

0

00

ii

i

ZZZ

ZZZ

Obično su reaktivne komponente impedansi različitih redosleda u jednačini (3) značajno veće

od aktivnih, i ugao praktično ne izlazi iz opsega ±600. Posledično, ugao izmeĎu

komponenti struja inverznog i nultog redosleda ( AiI i 0AI ) na mestu ugradnje zaštite pri

jednofaznim kratkim spojevima B0 i C0 se nalazi u opsegu 240±600 i 120±60

0 respektivno.

Otpornost KR na mestu kratkog spoja ne utiče na navedene uglove, jer pri bilo kom KR ima se

da je 0KAKAi II na mestu kratkog spoja.

Dvofazni kratki spojevi sa zemljom. Simetrične komponente KAiI i 0KAI na mestu dvofaznog

kratkog spoja sa zemljom, BC0, mogu se izraziti kao:

)3(

)3(

)3(

0

0

0

0

K

ekvekv

i

ekv

iKAdKA

K

ekvekv

i

K

ekv

KAdKAi

RZZ

ZII

RZZ

RZII

t.j. ugao izmedju komponenti struja inverznog i nultog redosleda ( KAiI i 0KAI ) je:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 141

ekv

i

K

ekv

KZ

RZ )3(arg 0

Na sledećoj slici (Slika 3-52) ti odnosi su predstavljeni za sve tipove dvofaznih kratkih spojeva

sa zemljom BC0, CA0, AB0 pri usvojenom jednakošću uglova ekv

i

ekvZZ argarg 0 i pri

metalnim kratkim spojevima ( 0KR ). Kao što se vidi sa slike, uglovi K za kvarove BC0,

CA0 i AB0 jednaki su 00, 240

0 i 120

0 respektivno.

IKAd

IKA0

IKAiIKCi

IKAi

IKBd

ΔφK

IKBi

IKC0

IKAi

ΔφK

IKB0

IKBi

IKCd

IKCi

a) b) c)

Slika 3-52: Simetrične komponente struja na mestu dvofaznog kratkog spoja pri arg{Z0ekv

} =arg{Ziekv

} i

RK=0: a – dvofazni kratak spoj BC0, b – CA0, c - AB0

Ugao izmedju komponenti struja inverznog i nultog redosleda ( AiI i 0AI ) na mestu

ugradnje zaštite (R) pri dvofaznom kratkom spoju sa zemljom BC0, prema slici 1, odredjuje se

po formuli:

)(

)()3(arg

0

000

ii

ekv

i

iK

ekv

ZZZZ

ZZZRZ

Uzimajući u obzir preovladavanje reaktivnih delova impedansi u odnosu na aktivne, vrednost

ugla u većini slučajeva ne izlazi iz opsega ±600. Posledično, pri dvofaznom kratkom spoju

sa zemljom CA0 ugao ne izlazi iz opsega 2400±60

0 , odnosno 120

0±60

0 pri dvofaznom

kratkom spoju sa zemljom AB0.

Selekcija tipa zemljospoja na osnovu ugla izmeĎu komponenti AiI i 0AI . Uvodeći

kompleksni koeficijent 0A

Ai

I

Im , kompleksna ravan se može izdeliti na tri sektora, Slika 3-53.

Pri tome svaki sektor odgovara odreĎenim tipovima zemljospoja A0 ili BC0, B0 ili CA0, C0 ili

AB0.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 142

Im(m)

Re(m)

A0

ili B

C0

C0 ili A

B0

B0 ili CA0

Slika 3-53: Selekcija tipa zemljospoja na osnovu ugla između komponenti IAi i IA0

Za preciznije odreĎivanje tipa kratkog spoja sa zemljom potrebni su dodatni kriterijumi.

Korišćenje havarijskih komponenti struja kratkog spoja. Slika 3-54 prikazuje zamensku

šemu za hararijske komponente struje kvara pri: a – jednofaznom kratkom spoju A0, b –

dvofaznom kratkom spoju sa zemljom BC0.

IK

IAh

IBh

ICh

RK

IK

IAh

IBh

ICh

RK

a) b)

Slika 3-54: Trofazne šeme za havarijske komponente:

a – A0, b – BC0

Havarijska komponenta struje kvara se dobija kada se od struje kvara oduzme radna struja

(struja voda pre kvara). Havarijska komponenta faze A je:

memj

AmemAAh eIII

gde je AI trenutni fazor struje u fazi A, a AmemI je struja opterećenja koja se imala u

normalnom režimu rada 100 ms pre kvara.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 143

Pri jednofaznom kratkom spoju A0 havarijske komponente struja faza koje nisu pogoĎene

kvarom BhI i ChI su jednake, t.j. jednake po modulu i fazi (u idealnom slučaju jednake nuli).

Ovo je posledica toga što date struje protiču po dva paralelna elementa šeme na slici 5a. Pri

dvofaznom kratkom spoju BC0, po fazama koje su u kvaru protiču havarijske komponente

struja BhI i ChI sa značajnim uglom razilaženja, koji se može nalaziti u opsegu 1200 do 180

0 u

zavisnosti od odnosa izmeĎu impedansi različitog redosleda i prelazne otpornosti RK.

Pri jednofaznim kratkim spojevima potrebno je da se ispuni bilo koji od dva dopunska

kriterijuma:

havarijske komponente struja zdravih faza ne smeju da prelaze odreĎenu vrednost struje

kratkog spoja, t.j. 0IkI h ,

ugao razilaženja vektora havarijskih komponenti struja zdravih faza ne sme preći 120.

Neispunjenje datih uslova odreĎuje da je u pitanju dvofazni kratak spoj sa zemljom.

Detekcija faza pogodjenih kvarom pri kraktim spojevima bez zemlje

Na sledećoj slici prikazan je dvofazni kratki spoj bez zemlje, BC, i struje na mestu kvara (Slika

3-55).

Zd,Zi,Z0 K

I

Z’d,Z’i,Z’0

AB

C

IKC

I’

E E’

KIA

IBIC

I’A

I’BI’C

a)

b)

IKB

R

Slika 3-55: Dvofazni kvar bez zemlje na dvostrano napajanom vodu (a), struje na mestu kvara pri dvofaznom

kratkom spoju bez zemlje (b)

Za simetrične komponente struje kvara na mestu kvara BC važi:

00KA

KAdKAi

I

II

Simetrične komponente struje kvara na mestu ugradnje zaštite (za direktnu komponentu

moramo posmatrati njenu havarijsku komponentu), na osnovu slike 6, su:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 144

ii

iKAdAi

dd

dKAdAdh

ZZ

ZII

ZZ

ZII

Možemo definisati ugao izmeĎu komponente struje direktnog (havarijskog) i inverznog

redosleda ( AiI i 0AI ) na mestu ugradnje zaštite (R) na sledeći način:

)(

)(argarg

ddi

iid

Ai

Adh

ZZZ

ZZZ

I

I

Na osnovu jednakosti direktnih i inverznih impedansi vrednost ugla u jednačini (12) ne

izlazi iz opsega ±600. Posledično, pri dvofaznom kratkom spoju bez zemlje CA ugao ne

izlazi iz opsega 2400±60

0 , odnosno 120

0±60

0 pri dvofaznom kratkom spoju bez zemlje AB.

3.7.1.5 Izlazna logika

Bez obzira na to koje su merene impedanse kvara upale u podimpedantne karakteristike

diskriminator tipa kvara nakon detekcije upada, propušta start signal samo ka vremenskim

brojačima posvećenim detektovanoj petlji kvara. Podešenja brojača zadaju se za svaku zonu

posebno. Nakon isteka podešenog vremena daje se nalog za isključenje faze pogoĎene kvarom,

odnosno nalog za tropolno isključenje ukoliko je kvar dvofazni, dvofazni sa zemljom ili

trofazni.

Posebnim blokadnim ulazom moguće je blokirati vremenske brojače zona, a moguće je i

blokiranje samo izlaznog naloga za isključenje.

Ulazni i izlazni signali

Tabela 3-67: Distantna zaštita – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

I1_Re1 Current Realna komponenta prvog harmonika struje prve faze

I1_Im1 Current Imaginarna komponenta prvog harmonika struje prve faze

I1_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje prve faze

I1_Pha1 Current Ugao prvog harmonika struje prve faze

I2_Re1 Current Realna komponenta prvog harmonika struje druge faze

I2_Im1 Current Imaginarna komponenta prvog harmonika struje druge faze

I2_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje druge faze

I2_Pha1 Current Ugao prvog harmonika struje druge faze

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 145

Naziv Tip Opis

I3_Re1 Current Realna komponenta prvog harmonika struje treće faze

I3_Im1 Current Imaginarna komponenta prvog harmonika struje treće faze

I3_Amp1 Current Amplituda prvog harmonika struje treće faze

I3_Pha1 Current Ugao prvog harmonika struje treće faze


I12_Pha1 Current Ugao prvog harmonika razlike struja I1 i I2





IZS_Amp Current Amplituda nulte komponente struje

IZS_Pha Current Ugao nulte komponente struje

INS_Pha Current Amplituda inverzne komponente struje

U1N_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika napona prve faze

U1N_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika napona prve faze

U2N_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika napona druge faze

U2N_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika napona druge faze

U3N_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika napona treće faze

U3N_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika napona treće faze

U12_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika prvog meĎufaznog napona

U12_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika prvog meĎufaznog napona

U23_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika drugog meĎufaznog napona

U23_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika drugog meĎufaznog napona

U31_Amp1 Voltage Amplituda prvog harmonika trećeg meĎufaznog napona

U31_Pha1 Voltage Ugao prvog harmonika trećeg meĎufaznog napona

UPS_Re Voltage Realni deo direktne komponente prvog harmonika faznog

napona

UPS_Im Voltage Imaginarni deo direktne komponente prvog harmonika

faznog napona

UPS_Amp Voltage Amplituda pozitivne komponente prvog harmonika faznog

napona

BLK_Func Bool Blok funkcije

BLK_Trip Bool Blok tripa

Tabela 3-68: Distantna zaštita – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Start Bool Generalni start

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 146

Naziv Tip Opis

Trip Bool Generalni trip

Trip_A Bool Nalog za isključenje faze A

Trip_B Bool Nalog za isključenje faze B

Trip_C Bool Nalog za isključenje faze C

Trip_ABC Bool Nalog za trofazno isključenje

Zone1_Trip Bool Prorada prve zone

Zone2_Trip Bool Prorada druge zone

Zone3_Trip Bool Prorada treće zone

Zone4_Trip Bool Prorada četvrte zone

Zone5_Trip Bool Prorada pete zone


Tabela 3-69: Distantna zaštita - podešavanje parametara


Opšti parametri

Enable Bool - False

- True

- Aktiviranje zaštite

r_d Float

0 – 2 om/km 0.001

ohm/km

Direktna podužna

rezistansa štićenog

voda

x_d Float

0 – 2 om/km 0.001

ohm/km

Direktna podužna

reaktansa štićenog

voda

r_0 Float

0 – 2 om/km 0.001

ohm/km

Nulta podužna

rezistansa štićenog

voda

x_0 Float

0 – 2 om/km 0.001

ohm/km

Nulta podužna

reaktansa štićenog

voda

Direction_Angle _Positive Float 5 – 45° 1° Granični ugao za

podešavanje smera

Direction_Angle _Negative Float 90 – 175° 1° Granični ugao za

podešavanje smera

Load_Encroachment_Enable Bool

- True

- False

- Aktiviranje useka

karakteristike za

preopterećenje

Load_Angle Float 5 – 70° 1° Ugao useka za

propterećenje

R_Load Float 0-3000 om 0.01

ohm

Doseg useka za

preopterećenje

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 147


Zone 1

Zone1_Enable Bool - False

- True

-

Aktiviranje zone 1

Zone1_Protected_Length Float 0 – 1000 km 1km Doseg zone 1

Zone1_R_ PhGnd_Reach Float 0 – 5000 om 0.01 om

Doseg po R osi za

jedofazne petlje

kvara

Zone1_R_ PhPh_Reach Float 0 – 5000 om 0.01 om

Doseg po R osi za

višefazne petlje

kvara

Zone1_Characteristic_

Direction Float

- Non

Directional

- Forward

- Reverse

- Usmerenje zone 1

Zone1_Time_ Delay Float 0 – 10s 0.001s Vremensko zatezanje

Zone 1

Zone 2


- True

-

Aktiviranje zone 2



Doseg po R osi za

jedofazne petlje

kvara


Doseg po R osi za

višefazne petlje

kvara


Direction Float

- Non

Directional

- Forward

- Reverse

- Usmerenje zone 2


Zone 2

Zone 3


- True

-

Aktiviranje zone 3



Doseg po R osi za

jedofazne petlje

kvara

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 148



Doseg po R osi za

višefazne petlje

kvara


Direction Float

- Non

Directional

- Forward

- Reverse

- Usmerenje zone 3


Zone 3

Zone 4


- True

-

Aktiviranje zone 4



Doseg po R osi za

jedofazne petlje

kvara


Doseg po R osi za

višefazne petlje

kvara


Direction Float

- Non

Directional

- Forward

- Reverse

-

Usmerenje zone 4


Zone 4

Zone 5


- True

-

Aktiviranje zone 5



Doseg po R osi za

jedofazne petlje

kvara


Doseg po R osi za

višefazne petlje

kvara


Direction Float

- Non

Directional

- Forward

- Reverse

-

Usmerenje zone 5


Zone 5

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 149

3.7.2 Blokada distantne zaštite pri oscilovanju snage (PSB21)

3.7.2.1 Uzroci njihanja snage

U normalnim radnim uslovima elektroenergetski sistem održava osetljiv balans izmeĎu

generatora i opterećenja. Poremećaj, kao što je nagla promena opterećenja, kvar u

elektroenergetskom sistemu, ili ispad velike generatorske jedinice, može narušiti balans,

izazvati oscilacije izmeĎu uglova rotora generatora i naterati generatore da se prilagode novim

radnim uslovima. ProlagoĎenje se neće dogoditi trenutno zbog inertnosti prime mover-a (Prime

mover je komponenta koja se koristi za pogon generatora naizmenične struje i relativno spore

kontrole ulazne mehaničke snage. Može biti bilo koji tip rotirajuće mašine, kao što je dizel

motor, parna turbina, ili motor).

Oscilacije uzrokuju stabilna i/ili nestabilna njihanja snage. Ako različiti kontrolni ureĎaji,

instalirani u električnim sistemima, mogu korektno prigušiti oscilacije, sistem će se vratiti u

prethodnu ili pronaći drugu ravnotežnu radnu tačku. U ovakvim slučajevima oscilacije

nazivamo stabilnim njihanjima snage. S druge strane, neki generatori mogu izgubiti

sinhronizaciju sa ostatkom sistema. Ovakvi scenariji se nazivaju nestabilna njihanja snage, ili

Out of Step (OOS) uslovi.

Tokom njihanja snage, trajektorija impedanse koju vidi distantni rele, može ući u zone detekcije

kvara i uzrokovati neželjenu reakciju releja. Kada se merena impedansa, zbog njihanja snage,

skoro izjednači sa proradnom impedansom distantnog releja, dolazi do pogrešne reakcije releja

(Zps ~ Zrelay) ukoliko nema blokade pri detekciji njihanja snage.

G1 G2

DIST21

Pogrešna reakcija

Udaljeni kvar

Slika 3-56: Pogrešna reakcija distantnog releja usled njihanja snage

3.7.2.2 Impedansne trajektorije merene od strane distantnih releja tokom njihanja snage

Za razumevanje fenomena njihanja snage nije neophodno simulirati celokupni energetski

sistem. Dovoljno je iskoristiti dvomašinski model elektroenergetskog sistema.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 150

Es Er

Zs Zsr Zr

Vs Vr

Bus S Bus R

Isr

Slika 3-57: Dvomašinski model elektro energetskog sistema

Na slici 3 je prikazana trajektorija impedanse u RX ravni koja pokazuje da tokom njihanja

snage, posebno pri OOS uslovima nestabilnog njihanja (δ(t)>180˚), trajektorija impedanse može

ući u zone reagovanja distantnog releja. Tada može doći do neželjene reakcije releja.

Slika 3-58 prikazuje mnogo detaljniji dijagram impedansnih trajektorija za različite odnose

napona mašina (k≠1).

R

X

)( t

Zone1

Zone2

)( rsrs ZZZ

sZ

srZ

rZ

)(2

1srsr ZZZ

)(2

)(cot

2

1rsrs ZZZ

tj

Impedance Trajectory

Slika 3-58: Trajektorija impedanse između dve mašine (odnos napona k=1)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 151

Slika 3-59: Trajektorije impedanse pri različitim odnosima napona

3.7.2.3 Detekcija njihanja snage

Algoritam sadrži dva modula koji rade paralelno. Prvi modul sadrži koncentrične

kvadrilateralne karakteristike. Ovaj modul je projektovan da detektuje spore promene

impedanse (< 5 ohm/s) tokom niskofrekventnog njihanja snage. Kada trajektorija merene

impedanse uĎe u zonu za detekciju njihanja snage, startuje se tajmer podešen na odreĎeno

vreme. Ukoliko podešeno vreme tajmera istekne pre ulaska trajektorije impedanse u zonu za

detekciju kvara, detektuje se njihanje snage u mreži.

Drugi modul je projektovan za detekciju brzih promena impedanse za frekvencije njihanja

snage do 7Hz. Ovaj modul vrši kontinualni monitoring trajektorije merene impedanse u cilju

detektovanja potencijalnog njihanja snage. Algoritam je baziran na činjenici da njihanje snage

može najbolje biti detektovano analizom ponašanja trajektorije impedanse u odreĎenom

vremenskom prozoru. Kao što se može videti (Slika 3-59), impedanse se pri njihanju snage

kreću eliptičnim putanjama. Tokovi ovih impedansi se analiziraju radi utvrĎivanja tipa njihanja

snage (stabilno ili nestabilno OOS njihanje). Uz to, algoritam može pouzdano detektovati kvar

koji se dešava u nekom trenutku tokom njhanja snage.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 152

Koncentrične karakteristike

za male slip frekvencije

Impedansa u

PS poligonu

Monotonost

Kontinualnost

Glatkost

I

Kontinualno merenje

impedanse

za velike slip frekvencije

ILI

Detektovano

njihanje snage

Slika 3-60: Blok šema algoritma za detekciju njihanja snage

Karakteristika za detekciju njihanja snage se podešava tako da sve zone distantne zaštite

(uključujući i najširu) ostanu unutar šrafirane zone.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 153

RloadOUTkloadRRloadIN

RloadOUTkloadRRloadOUTΔ

Slika 3-61: Izgled karakteristika za detekciju njihanja snage


Tabela 3-70: Blokada distantne pri njihanju snage - ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

i1 Current Trenutna vrednost struje prve faze

i2 Current Trenutna vrednost struje druge faze

i3 Current Trenutna vrednost struje treće faze

u1 Voltage Trenutna vrednost napona prve faze

u2 Voltage Trenutna vrednost napona druge faze

u3 Voltage Trenutna vrednost napona treće faze

BLK_Func Boolean Blokiranje funkcije

BLK_Trip Boolean Blokiranje trip signala

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 154

Tabela 3-71: Blokada distantne pri njihanju snage - izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Start Boolean Generalni start; Detektovano njihanje snage

Trip Boolean Generalni trip

Zout Boolean Merena impedansa unutar spoljašnje impedansne granične

karakteristike

Zin Boolean Merena impedansa unutar unutrašnje impedansne granične

karakteristike

BLK_DPZ Boolean Blokiranje zaštitnih zona distantne zaštite

3.7.2.5 Parametri

Tabela 3-72: Blokada distantne pri njihanju snage - podešavanje parametara


Enable Bool - False

- True

- Aktiviranje zaštite

XreachIN Float 0.10 – 3000.00 [ohm] 0.01

[ohm]

Doseg reaktanse unutrašnje

granične karakteristike

RfaultIN Float

0.10 – 1000.00 [ohm] 0.01

[ohm]

Doseg rezistanse kvara

unutrašnje granične

karakteristike

RslopeIN Float

0.10 – 1000.00 [ohm] 0.01

[ohm]

Rezistansa koja definiše nagib

unutrašnje granične

karakteristike

OperationLdCh Bool - False

- True

- Aktiviranje karakteristike useka

opterećenja

RloadOUT Float 0.10 – 3000.00 [ohm] 0.01

[ohm]

Spoljašnja granica rezistanse

karakteristike useka opterećenja

LoadAngle Float 5 – 70 [deg] 1

[deg]

Ugao karakteristike useka

opterećenja

kLoadR Float

0.50 – 0.90

0.01

Multiplikacioni faktor za

računanje unutrašnje rezistansne

granice karakteristike useka

opterećenja

IBase Float 1 – 99999 [A] 1 [A] Vrednost bazne struje

IminOp Float

5 – 30 [%IB]

1

[%IB]

Minimalna struja koja

obezbeĎuje izvršavanje zaštitne

funkcije u procentima bazne

struje

tPSlf Float

0.000 – 60.000 [s]

0.001

[s]

Tajmer za detekciju sporo

promenljivog (inicijalnog)

njihanja snage

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 155


tPShf Float

0.000 – 60.000 [s] 0.001

[s]

Tajmer za detekciju (kasnijeg)

brzo promenljivog njihanja

snage

tWait Float 0.000 – 60.000 [s] 0.001

[s]

Čekanje na aktivaciju tPShf

tajmera

tHold Float 0.000 – 60.000 [s] 0.001

[s]

Tajmer za zadršku PS START

izlaza

tTrip Float 0.000 – 60.000 [s] 0.001

[s]

Tajmer za reakciju (tripping) pri

njihanju snage

tBlkTrip Float 0.000 – 60.000 [s] 0.001

[s] Tajmer za blokiranje trip signala

3.7.3 Lokator kvara (FL21)

3.7.3.1 Uvod

Lokator kvara (Fault Locator) je zaštitna funkcija koja, mereći impedansu vodova, daje

rastojanje od mesta kvara u procentima ili kilometrima. Visoka tačnost u lociranju greške

postiže se kompenzacijom u odnosu na struju opterećenja i efekat uzajamnog dejstva nulte

sekvence kod linija sa dvostrukom petljom.

U kompenzaciju ulazi i odreĎivanje lokalnih i udaljenih izvora energije i izračunavanje

distribucije struja kvara sa obe strane. Distribucija struje kvara i detektovano stanje neposredno

pre kvara koristi se za precizno odreĎivanje mesta kvara. Ako u toku rada doĎe do promene

topografije mreže, pozicija kvara može se ponovo izračunati sa novim ulaznim podacima.

Funkcija lokatora kvara poseduje sopstvenu logiku za odreĎivanje tipa kvara. Tip kvara koji je

detektovao lokator kvara korisnik može po potrebi preinačiti preko HMI modula relea, nakon

čega će lokacija kvara biti ponovo izračunata.


Za precizno izračunavanje rastojanja do mesta gde se dogodila kvara potrebno je znati fazore

struja pre kvara, kao i fazore struja i napona u trenutku kvara. TakoĎe je potrebno imati

informaciju o trenutku nastanka kvara. U ovu svrhu može se iskoristiti start neke od zaštitnih

funkcija kao što su distantna i/ili prekostrujna. U tom slučaju signal nastanka kvara daje „Start“

signal pomenute funkcije, kada postane aktivan (Slika 3-62). U tom trenutku funkcija lokatora

kvara uzima strujne fazore iz internih bafera kao fazore u stanju pre kvara. Za dobar rad ove

funkcije ne sme proći više od 200ms od momenta nastanka kvara do podizanja linije „Start“

signala. Nakon toga ova funkcija će, po uzlaznoj ivici „Trip“ signala, izračunati rastojanje do

mesta kvara.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 156

Algoritam za izračunavanje lokacije uzima u obzir efekte struja opterećenja, dvostranog

napajanja i prelaznu otpornost na mestu kvara.

Rd + j∙Xd

R0 + j∙X0

FL21Start

Trip

Block

RM0 + j∙XM0

RA + j∙XA RB + j∙XB

Rd + j∙Xd

R0 + j∙X0

Slika 3-62: Podaci iz mreže koji su potrebni za pravilno podešavanje funkcije lokatora kvara

Slika 3-62 prikazuje pojednostavljenu konfiguraciju mreže sa podacima koji su potrebni za

podešenje funkcije lokatora kvara. Ovde su:

Zd = Rd + j∙Xd impedansa linije pozitivnog redosleda

Z0 = R0 + j∙X0 impedansa linije nultog redosleda

ZMO = RM0 + j∙XM0 uzajamnja impedansa nultog redosleda

ZA = RA + j∙XA impedansa izvora pozitivnog redosleda (bliži kraj)

ZB = RB + j∙XB impedansa izvora pozitivnog redosleda (dalji kraj)

3.7.3.3 Algoritam za merenje rastojanja do mesta kvara

ZA ZBA Bq*Zd (1-q)*Zd

RF

IA IB

IF

UB

Line length

Distance to fault

EA EB

UA

Slika 3-63: Kvar na trofaznom prenosnom kablu koji se napaja sa oba kraja

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 157

Slika 3-63 prikazuje principijelnu skicu kvara koja je nastala pri trofaznom prenosu, na vodu

koji se napaja sa obe strane. Odavde se dobija sledeće:

A A d F FU I q Z I R

gde su:

RF otpornost kvara,

q relativna udaljenost do mesta kvara,

IA struja u vodu nakon nastanka kvara, tj. struja pre kvara plus promena struje

nastala usled kvara, i

IF struja kvara.

Struja kvara može se izraziti pomoću poznatih veličina kao:

FAF

F

II

D

gde je:

IFA promena struje koja je nastala nakon pojave kvara na mestu merenja (tačka A)

DA odnos izmeĎu struje kvara u tački A i ukupne struje kvara (faktor distribucije struje

kvara)

Faktor distribucije kvara za jednostruki vod je:

(1 ) d BA

A d B

q Z ZD

Z Z Z

tako da je opšti oblik jednačine za lociranje kvara za jednostruki vod:

FAA A d F

A

IU I q Z R

D

Izrazi za UA , IA i IFA za različite tipove kvara dati su u Tabela 3-73.

Tabela 3-73: Izrazi za UA, IA, IFA za različite tipove kvarova

tip kvara: UA IA IFA

A0 1NU 1 ZSI K I 1

3

2I Izs

B0 2NU 2 ZSI K I 2

3

2I Izs

C0 3NU 3 ZSI K I 3

3

2I Izs

ABC, AB, AB0 12U 12I 12I

ABC, BC, BC0 23U 23I 23I

ABC, CA, CA0 31U 31I 31I

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 158

ΔI je promena struje, tačnije struja nakon pojave kvara umanjena za struju pre kvara. K je

kompleksna veličina za kompenzaciju nultog toka za jednostruki vod, i iznosi:

0 d

d

Z ZK

Z

Za dvostruke vodove, jednačina kvara je:

0

3

FA PNA A d F M

A

I IU I q Z R Z

D

gde je:

IPN rezidualna struja paralelnog voda

ZM0 meĎusobna impedansa nultog redosleda

DA distributivni faktor za paralelne vodove, koji iznosi:

(1 ) ( )

2 2

d A B BA

A d B

q Z Z Z ZD

Z Z Z

Faktor kompenzacije K za dvostruki vod postaje:

0 0 / 3d M PN

d d ZS

Z Z Z IK

Z Z I

Jednačina (6) može se koristiti kao opšti oblik jednačine kvara. Ako je ZOM = 0, jednačina se

primenjuje za jednostruke vodove. U tom slučaju razlikuje se samo distributivni faktor.

Pošto je distributivni faktor funkcija veličine q, opšta jednačina kvara može se napisati u obliku:

21 2 3 0Fq q K K K R

gde su:

2 1A B

A d d ADD

U ZK

I Z Z Z

3 1FA A B

A d d ADD

I Z ZK

I Z Z Z

a ovde je:

0, for single line

, for parallel linesadd

A B

ZZ Z

Jednačina se može se podeliti na svoj realni i imaginarni deo:

21 2 3Re Re Re 0Fq q K K K R

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 159

1 2 3Im Im Im 0Fq K K K R

Ako je imaginarni deo koeficijenta K3 različit od nule, RF se može rešiti pomoću gornjih

jednačina. Relativna udaljenost do mesta kvara dobija se kao rešenje kvadratne jednačine:

2 0x B x C

gde su:

1 3 1 3

3

Im Re Re Im

Im

K K K KB

K

2 3 2 3

3

Re Im Im Re

Im

K K K KC

K.

Kvadratna jednačina daje dva rešenja, a bira se ono za koje je ispunjen uslov 0 ≤ q ≤ 1.


Tabela 3-74: Ulazi za lokator kvarova FL2

Naziv Tip Opis

I1_Re1 Integer Realni deo kompleksne struje 1. faze, 1.

harmonik

I1_Im1 Integer

Imaginarni deo kompleksne struje 1. faze,

1. harmonik

I2_Re1 Integer

Realni deo kompleksne struje 2. faze, 1.

harmonik

I2_Im1 Integer Imaginarni deo kompleksne struje 2. faze,

1. harmonik

I3_Re1 Integer Realni deo kompleksne struje 3. faze, 1.

harmonik

I3_Im1 Ineger Imaginarni deo kompleksne struje 3. faze,

1. harmonik

Ipn_Re Integer Realni deo kompleksne rezidualne struje u

paralelnom vodu

Ipn_Im Integer Imaginarni deo kompleksne rezidualne

struje u paralelnom vodu

IZS_Re Integer Realni deo struje nultog toka

IZS_Im Integer Imaginarni deo struje nultog toka

INS_Re Integer Realni deo struje negativnog redosleda

(prema prvoj fazi)

INS_Im Integer Imaginarni deo struje negativnog

redosleda (prema prvoj fazi)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 160

Naziv Tip Opis

U1N_Re1 Integer Relani deo prvog harmonika napona prve

faze

U1N_Im1 Integer Imaginarni deo prvog harmonika napona

prve faze

U2N_Re1 Integer Relani deo prvog harmonika napona

druge faze


druge faze

U3N_Re1 Integer Relani deo prvog harmonika napona treće

faze


treće faze

START Integer Signal da je nastao kvar. Trenutak kad se

on javlja je znak da funkcija memoriše

struje pre kvara.

TRIP Integer Nalog da se izračuna kvar

BLOCK Integer Blokirada funkcije

Tabela 3-75: Izlazi za lokator kvarova FL21

Naziv Tip Opis

Dist_Per Integer Daljina do kvara u procentima

Dist_Km Integer Daljina do kvara u kilometrima

Dist_Mag Integer Moduo impedanse linije od mesta

ugradnje releja do mesta kvara

Dist_Ang Integer Ugao impedanse linije od mesta ugradnje

releja do mesta kvara

F1 Bool Signalizacija da je prva faza u kvaru

F2 Bool Signalizacija da je druga faza u kvaru

F3 Bool Signalizacija da je treća faza u kvaru

F_Code Integer Kodirana reprezentacija tipa kvara

0 - for A0(1st phase -Gnd),

1 - for B0(2nd

phase -Gnd),

2 - for C0(3rd

phase -Gnd),

3 - for AB or AB0 or ABC,

4 - for BC or BC0 or ABC,

5 - for CA or CA0 or ABC.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 161

3.7.3.5 Parametri

Tabela 3-76: Parametri za lokator kvarova FL21


vrednost Opis

FL_Enable Bool - ON

- OFF - ON

Aktiviranje

funkcije

FL_Rd Integer 0 -1000 ohm 0.001 3

Rezistansa

pozitivne sekvence

linije

FL_Xd Integer 0 – 1000 ohm 0.001 34

Reaktansa

pozitivne sekvence

linije

FL_R0 Integer 0 – 1000 ohm 0.001 24 Rezistansa nulte

sekvence linije

FL_X0 integer 0 – 1000 ohm

0.001 77

Reaktansa nulte

sekvence linije

FL_RM0 integer 0 – 1000 ohm 0.001 0

Uzajamna rezistasa

nulte sekvence na

paralelnim

vodovima

FL_XM0 integer 0 – 1000 ohm 0.001 0

Uzajamna

reaktansa nulte

sekvence na

paralelnim

vodovima

FL_Line_Length integer 0 – 2000 km 0.1 100 Dužina linije

FL_RA Integer 0 – 1000 ohm 0.001 6 Rezistansa izvora

(bliži kraj)

FL_XA integer 0 – 1000 ohm 0.001 68 Reaktansa izvora

(bliži kraj)

FL_RB Integer 0 – 1000 ohm 0.001 3 Rezistansa izvora

(dalji kraj)

FL_XB integer 0 – 1000 ohm 0.001 34 Reaktansa izvora

(dalji kraj)

3.7.4 Koordinacija distantnih zaštita na krajevima dalekovoda

3.7.4.1 Šeme bez komunikacije

Konvencionalna distantna šema

Slika 3-64 prikazuje uprošćenu logiku tripa konvencionalne distantne šeme, a Slika 3-65 tipičnu

karakteristiku impedansa-vreme za prvi i drugi stepen.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 162

≥1

Z1TD 0

Z2TD 0

Z3TD 0

Z1START

Z2START

Z3STARTTRIP

Z1TRIP

Z2TRIP

Z3TRIP

Z4TD 0

Z5TD 0

Z4START

Z5START

Z4TRIP

Z5TRIP

Slika 3-64: Uprošćena logika konvencionalne distantne šeme

A B

Z1A

Z2A

Z1B

Z2B

Tim

e

0

Slika 3-65: Karakteristika vreme–impedansa konvencionalne distantne šeme

Zbog nesavršenosti merenja i potrebe selektivnosti, zona sa trenutnim delovanjem, Zona 1, se

obično podešava da štiti 80% voda. Time se osigurava da kvarovi na susednom vodu sigurno ne

upadnu u oblast reagovanja Zone 1.

Posledica toga je da nastaju dve krajnje zone, 20% sa leve i 20 % sa desne strane štićenog voda.

Kvarovi u ovim krajnjim zonama se otklanjaju Zonom 1 sa trenutnim delovanjem zaštite na

jednom kraju voda, i vremenski zategnutom Zonom 2 (tipično od 0.25s do 0.4s) zaštite na

drugom kraju štičenog voda.

Za trenutno izolovanje kvarova na celoj deonici štićenog voda potrebno je koristiti druge

distantne šeme.

Šema produženja dosega Zone 1 (Z1X šema)

Ovu šemu je moguće koristiti kada je implementirana i funkcija automatskog ponovnog

ukjučenja (APU). Pogodna je kada nije moguće ostvariti komunikaciju sa udaljenim relejem i

kao prelaz sa neke druge distantne šeme kada dodje do gubitka komunikacije. Uprošćenu logiku

tripa Z1X distantne šeme prikazuje Slika 3-66, a vremensko-impedansnu karakteristiku Slika

3-67.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 163

≥1

Z1TD 0

Z2TD 0

Z1START

Z2START

TRIP

≥1

&Z1XSTART

Auto-reclose

Reset Z1X

Slika 3-66: Uprošćena logika Z1X distantne šeme

A B

Z1A

Z2A

Z1B

Z2B

Tim

e

0

Z1XA

Z1XB

Slika 3-67: Karakteristika vreme–impedansa Z1X distantne šeme

Zona 1 ima dva podešenja. Jedno podešenje je osnovno, i štiti npr. 80% voda. Po drugom Z1X

podešenju, Zona 1 prebacuje štićeni vod, obično se podešava na 120% voda. Zona 1 normalno

uzima Z1X podešenja i resetuje se na osnovna podešenja na komandu APU-a.

Na pojavu kvara u okviru Z1X podešenja, zaštita tripuje prekidač i pokreće ciklus funkcije

APU-a. Pre nego što funkcija APU uključi prekidač, doseg Zone 1 se vraća na osnovno

podešenje. Vraćanje dosega na Z1X podešenja vrši se tek posle isteka Potvrdnog vremena

(Reclaim time) funkcije APU –a, t.j. posle uspešnog APU-a. Kod trajnih kvarova, dalja

isključenja prekidača su vodjena osnovnim podešenjima Zone 1 i Zonom 2.

3.7.4.2 Šeme sa komunikacijom

Šeme sa prenosom dozvole trenutnog tripa (Transfer tripping scheme)

3.7.4.3 Permissive Under - Reach Transfer Tripping (PUP Z2) Scheme

Uprošćena logika tripa PUP Z2 distantne šeme je prikazana na Slika 3-68, a vremensko-

impedansna karakteristika na Slika 3-69. Slanje komunikacionog signala inicira se tripom Zone

1 koja je „under-reach”, tj. manja od dužine samog voda. Po prijemu komunikacionog signala

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 164

rele na drugoj strani će trenutno tripovati ako je detektovao kvar u drugom stepenu (start

elementa Zone 2).

≥1Z2TD 0

Z1START

Z2START

TRIP

Z1TD 0

&TDR0

Signal send

Signal

receive

Slika 3-68: Uprošćena logika PUP Z2 distantne šeme

A B

Z1A

Z2A

Z1B

Z2B

Tim

e

0

Slika 3-69: Karakteristika vreme–impedansa PUP Z2 distantne šeme

Zadrška prijemnog signala je potrebna kod primene šeme na jednostrano napajanim

paralelnim vodovima. Ona obezbeĎuje da releji na oba kraja štićenog voda imaju

vremena da tripuju kada je kvar blizak jednom kraju. Za kvar blizu kraja A, Slika 3-70,

napajanje kvara sa strane B je zanemarljivo. Relej na strani B videće kvar u drugoj zoni

tek nakon tripovanja prekidača na strani A. Moguće je da se Zona 1 releja na strani A

resetuje, i tako ukine slanje signala dozvole tripa releju na strani B pre nego što Zona 2

releja B startuje. Za brzo tripovanje releja na strani B, potrebna je zadrška prijemnog

signala (signala dozvole trenutnog tripa).

A B

Fault

A B

Fault

a) b)

Slika 3-70: Kvar blizak jednom kraju jednostrano-napajanog paralelnog voda:

a- nastanak kvara, b-trip prekidača

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 165

3.7.4.4 Permissive Over - Reach Transfer Tripping (POP Z2) Scheme

Uprošćenu logiku tripa POP Z2 distantne šeme prikazuje Slika 3-71, a vremensko-impedansnu

karakteristiku na Slika 3-72.

≥1

Z2START

Z3STARTTRIP

Z2TD 0

TDTP

Signal

send

Signal

receive

&

&

&

T1 0&

0T2

&

≥1

Z3TD 0

CB Open

&

CB Closed

0Tperm

U<

Z1START Z1TD 0

Slika 3-71: Uprošćena logika POP Z2 distantne šeme

A B

Z1A

Z2A

Z1B

Z2B

Tim

e

0

Z3A

Z3B

Slika 3-72: Karakteristika vreme–impedansa POP Z2 distantne šeme

Slanje komunikacionog signala inicira se startom Zone 2, koja je ”over-reach”, tj. koja je duža

od samog voda. Po prijemu komunikacionog signala rele na drugoj strani će trenutno tripovati

ako je detektovao kvar u Zoni 2 (Start Zone 2).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 166

3.7.4.5 POP Z2 Current reversal guard logic

Kod paralelnih vodova, struja kvara zdravog voda može promeniti smer usled sekvencionalnog

otvaranja prekidača (radi izolovanja kvara) na krajevima voda pogodjenih kvarom. Promena

smera struje zdravog voda dovodi do startovanja/resetovanja Zona 2 releja na krajevima

zdravog voda. Razlika u brzini startovanja i resetovanja Zona 2 može dovesti do neželjenog

tripovanja releja na krajevima zdravog voda (samo ako dosezi Zona 2 prelaze 150% štićenog

voda).

≥1

Z2START

Z3STARTTRIP

Z2TD 0

TDTP

Signal

send

Signal

receive

&

&

&

T1 0&

0T2

&

≥1

Z3TD 0

CB Open

&

CB Closed

0Tperm

U<

Z1START Z1TD 0

Slika 3-73: POP Z2 – Current reversal guard logic

Za sprečavanje nepotrebnog reagovanja potrebno je koristiti timer - ”current reversal guard”

tajmer, Slika 10. Tajmer blokira i dopušteni trip (usled prijema komunikacionog signala) i slanje

komunikacionog signala. Tajmer se aktivira ukoliko signal postoji i ne startuje Zona 2 za vreme

TP. Kašnjenje za vreme kašnjenja TP dozvoljava se tripovanje za interne kvarove (na štićenom

vodu), uzimajući u obzir sporije startovanje Zone 2. Tajmer se deaktivira ako startuje Zona 2 ili

ako nema signala dopuštanja tripa, posle vremena TD. Vreme TD obuhvata startovanje Zone 2 i

ukidanje signala dozvole tripa na drugom releju na drugom kraju voda kod promene smera

struje zdravog voda.

3.7.4.6 Weak Infeed features

Trenutno otklanjanje kvarova na krajevima štićenog voda nije moguće ako je prekidač otvoren

ili je slabo napajanje mesta kvara sa jednog kraja voda. U tom slučaju zaštita releja na tom kraju

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 167

neće reagovati-startovati, tj. neće slati signal dozvole za ubrzan trip. U tom slučaju je potrebno

da relej sa strane slabog napajanja kvara “ehuje“ signal nazad i ako nije startovao.

Eho signal - otvoren prekidač

Ukoliko relej primi signal i ako je njegov prekidač otvoren, on će ehovati primljeni signal

nazad, ali tek ako ti uslovi traju vreme T1, Slika 3-74. Kašnjenje od T1 je potrebno da bi pokrilo

slučaj kada je usled spoljnog kvara npr. susednog voda relej isključio svoj prekidač na zahtev

spolja. Vreme T1 će dati vremena udaljenom releju da resetuje svoju Zonu 2 koja je inicijator

slanja signala.

≥1

Z2START

Z3STARTTRIP

Z2TD 0

TDTP

Signal

send

Signal

receive

&

&

&

T1 0&

0T2

&

≥1

Z3TD 0

CB Open

&

CB Closed

0Tperm

U<

Z1START Z1TD 0

Slika 3-74: POP Z2 – “Weak Infeed Echo”

Eho signal i trip logika – zatvoren prekidač

Da bi relej na kraju voda sa slabim napajanjem ehovao signal i tripovao potrebno je da bude

ispunjeno sledeće:

Nije startovala Zona 3 koja gleda nazad. Zona 2 udaljenog releja ne sme da prebacuje

ovu zonu.

Detektovano je da je došlo do pada napona na jednom ili više linijskih napona

Prekidač je zatvoren

Komunikacioni signal dolazi bar vreme TPERM

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 168

≥1

Z2START

Z3STARTTRIP

Z2TD 0

TDTP

Signal

send

Signal

receive

&

&

&

T1 0&

0T2

&

≥1

Z3TD 0

CB Open

&

CB Closed

0Tperm

U<

Z1START Z1TD 0

Slika 3-75: POP Z2 – “Weak Infeed Trip Logic”

Šeme sa prenosom blokade trenutnog tripa (Blocking scheme)

3.7.4.7 Blocking Over - Reach Protection (BOP Z2) Scheme

U ovoj šemi Zona 3 koja gleda nazad šalje signal blokade, tj. ne dozvoljava ubrzani trip.

Ukoliko ne postoji signal blokade, a relej vidi kvar u drugoj zoni, tripovaće. Blokadno

startovanje Zone 3 mora biti brže od startovanje Zone 2. Kako to nije uvek slučaj, vremensko

kašnjenje STL daje vremena blokadnoj zoni da startuje.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 169

≥1

Z2START

Z3STARTTRIP

Z2TD 0

0STL

Signal

send

Signal

receive &

Z3TD 0

Z1START Z1TD 0

td0

Slika 3-76: Uprošćena logika BOP Z2 distantne šeme

A B

Z1A

Z2A

Z1B

Z2B

Tim

e

0

Z3A

Z3B

Slika 3-77: Karakteristika vreme–impedansa BOP Z2 distantne šeme

3.7.4.8 BOP Z2 Current reversal guard logic

Za prevenciju neželjenog tripa usled promene struje zdravog voda nastalog zbog sekvencijalnog

izolovanja kvara na paralelnom vodu, uvedeno je zakašnjeno resetovanje blokadnog signala za

vreme td, Slika 3-77.

3.7.4.9 Parametri

Tabela 3-77: Parametri bloka za koordinaciju distantnih zaštita na krajevima dalekovoda PSH85


vrednost Opis

DIST_Sheme Enum

- Basic

- Z1X

- PUP Z2

- POP Z2

- BOP Z2

- Basic Šema distantne

zaštite

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 170


vrednost Opis

DIST_LOC Enum

- Disable

- Basic

- Z1X

- Basic

Šema usled gubitka

komunikacionog

kanala

PUP_Z2_TDR Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s PUP Z2 TDR vreme

POP_Z2_TP Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s POP Z2 TP vreme

POP_Z2_TD Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s POP Z2 TD vreme

POP_Z2_T1 Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s POP Z2 T1 vreme

POP_Z2_T2 Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s POP Z2 T2 vreme

POP_Z2_TPERM Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s POP Z2 TPERM

vreme

BOP_Z2_TSTL Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s BOP Z2 TSTL

vreme

BOP_Z2_TD Integer 0 – 0.2 s 0.001 s 0.01 s BOP Z2 Ttd vreme

DIST_ECHO Enum

-Off

-Echo

-Echo and Trip

- Off Eho podešenja

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 171

3.8 FUNKCIJE UPRAVLJANJA I FUNKCIJE NADZORA

3.8.1 Automatsko ponovno uključenje - APU (ARF79)

Praksa pokazuje da je 85% kvarova na nadzemnim vodovima prolaznog karaktera. Zbog toga je

poželjno na ovakvim vodovima koristiti funkciju automatskog ponovnog uključenja čiji je

zadatak da automatski izvrši uključenje voda nakon isključenja od zaštite. Uključenje se može

izvršiti nakon vremenske pauze definisane u okviru funkcije automatskog ponovnog uključenja.

Ako kvar i dalje postoji nakon automatskog ponovnog uključenja tada zaštitni element ponovo

isključuje prekidač. U nekim sistemima je dozvoljeno nekoliko pokušaja ponovnog uključenja,

a rele PCT210 ima tropolnu funkciju automatskog ponovnog uključenja sa mogućnošću jednog

ili više pokušaja.

3.8.1.1 Kriterijum prorade - Tripping criteria

Automatsko ponovno uključenje startuje sa signalom isključenja (trip) neke od zaštitnih

funkcija. Sistem automatskog ponovnog uključenja može biti programiran tako da bilo koja od

zaštitnih funkcija može da ga inicira ili ne, što se bira kroz korisnicki program..

Nakon iniciranja funkcije automatskog ponovnog uključenja, rele čeka informaciju da je zaštita

odradila odnosno da je prekidač isključio. Ovu informaciju rele dobija na osnovu stanja binarnih

ulaza koji definišu položaj prekidača. Ako je prekidač isključio i ako APU nije u stanju blokade

(locked), startuje podešeno vreme beznaponske pauze prvog ciklusa (Dead Time 1) čime

započinje izvršenje prvog ciklusa APU. Nakon isteka podešenog vremena beznaponske pauze i

ukoliko postoji signal da je prekidač spremean (CB_ready), rele uključuje prekidač.

Po uključenju prekidača startuje vreme Reclaim time koje je podesivo. Ukoliko nema prorade

zaštite u toku tog vemena, program APU-a se završava i javlja se signal za uspešan APU.

Tajmeri se resetuju a funkcija APU je ponovo spremna za rad (ARF_ready).

Ako u toku vremena Reclaim time zaštita ponovo isključi prekidač, javlja se signal za neuspešan

APU i startuje sledeći pokušaj APU-a, ukoliko je aktiviran. Ponovo se čeka signal da je

prekidač isključio, proverava se da APU nije u stanju blokade i startuje vreme beznaponske

pauze drugog ciklusa (Dead Time 2). Nakon isteka podešenog vremena Dead time 2, ukoliko

postoji signal da je prekidač spremean (CB_ready), rele uključuje prekidač. Ukoliko nema

prorade zaštite u toku podešenog vemena (Reclaim time) program APU-a se završava i javlja se

signal za uspešan APU. Tajmeri se resetuju a funkcija APU je ponovo spremna za rad

(ARF_ready).

Ako se izvrše svi podešeni ciklusi APU, a zaštita isključi prekidač u toku Reclaim time, onda se

javlja signal za definitivno isključenje, a APU je blokiran sve dok se ne izvrši ručno uključenje

prekidača.

U toku izvršenja ciklusa APU prisutan je signal ARF_ready.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 172

APU je blokiran (locked) u sledećim slučajevima:

nakon ručnog uključenja i to u trajanju koje se definiše u okviru funkcije zaštite od

uključenja na kvar (SOTF), parametar SOTF_ Time

ukoliko su svi podešeni ciklusi APU odradili, a uključenje je neuspešno; tek nakon

uspešnog ručnog uključenja, APU je spreman za rad.

Slika 3-78: Blok funkcije zaštite APU

Tabela 3-78: Ulazi APU bloka

Naziv u bloku Tip Opis

Trip Bool Signal isključenja koji startuje APU

CB_Ready Bool Prekidač spreman

Hi_Speed Bool Sprečava rad APU nakon ručnog uključenja

Trip – Signal kojim se inicira rad APU, a generiše ga nalog za isključenje prekidača od zaštite

za koju je definisano da startuje APU.

CB Ready – Ovaj ulaz je aktivan kada je aktivan binarni ulaz koji definiše spremnost

prekidača (navijena opruga, uključen automat za navijanje). APU proverava spremnost

prekidača uvek posle isteka vremena beznaponske pauze i ukoliko je prekidač spreman daje

nalog za uključenje. Dakle, ovaj ulaz je neophodan za rad APU-a.

Hi_Speed – Ukoliko je ovaj ulaz aktivan (aktivirana funkcija SOTF), APU je blokiran nakon

ručnog uključenja u trajanju koje je definisano parametrom SOTF_Time u okviru funkcije

SOTF. Po isteku ovog vremena APU je spreman za rad.

Tabela 3-79: Izlazi APU bloka


ARF_Ready Bool APU spreman

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 173


ARF_In_Progress Bool APU u radu

ARF_Locked Bool APU blokiran

Cycle_Number Integer Redni broj ciklusa

Close_Command Bool Komanda za uključenje prekidača

Reset_Signal Bool Reset APU-a

Cycle_Success Bool Uspešan APU

Cycle_Unsuccess Bool Neuspešan APU

ARF_Ready – Ovaj signal je aktivan ako je funkcija APU aktivirana, APU nije blokiran i nije

u toku ciklus APU.

ARF_in_Progress – Ovaj signal je aktivan od trenutka dobijanja naloga za iniciranje APU-a i

traje dok APU ne uĎe u blokadu nakon završenog poslednjeg ciklusa ili, u slučaju uspešnog

APU, dok ne istekne Reclaim time i APU bude ponovo spreman za rad.

ARF_Locked – Ovaj signal je aktivan nakon ručnog uključenja prekidača i to u trajanju koje

se definiše u okviru funkcije SOTF, parametar SOTF_Time ili ukoliko su svi podešeni ciklusi

APU odradili, a uključenje je neuspešno. Tek nakon uspešnog ručnog uključenja prekidača,

APU je spreman za rad.

Cycle_Number – Redni broj ciklusa koji se trenutno izvršava.

Close_Command – Nalog za uključenje prekidača koji se javlja nakon isteka vremena

beznaponske pauze uz uslov da je prekidač spreman za rad.

Reset_Signal – Signal posle koga je APU ponovo spreman za rad, a javlja se ili posle uspešnog

ciklusa APU ili u slučaju ručnog uključenja prekidača ako se ne detektuje kvar u okviru

SOTF_Time vremenskog perioda.

Cycle_Succes – Ovaj signal se javlja nakon izvršenog uspešnog ciklusa APU što podrazumeva

da je prekidač ostao uključen po isteku vremena Reclaim time.

Cycle_Unsucces – Ovaj signal se javlja nakon neuspešnog ciklusa APU što podrazumeva da je

prekidač isključio usled delovanja zaštite u toku vremena Reclaim time.


Tabela 3-80: Parametri funkcije APU

Naziv Tip Opseg Korak Opis

Enable Enum ON

OFF - Aktiviranje funkcije APU

Number_Of_Shots Integer 1 – 5 1 Maksimalan broj ciklusa

Dead_Time_1 Integer 0.1 – 300s 0.1 Beznaponska pauza 1. ciklusa

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 174






Reclaim_Time Integer 0.02 – 60s 0.01

Vreme nakon uključenja

prekidača koje se čeka da bi se

ciklus APU proglasio za uspešan

3.8.2 Jednopolno i tropolno automatsko ponovno uključenje (ARF_1P3P)

3.8.2.1 Funkcionalnost

Ova funkcija obezbeĎuje kako signale za jednopolno, tako i za tropolno ponovno uključenje

prekidača. Postoji nekoliko podešljivih sekvenci ponovnog uključenja, odnosno programa po

kojima se izvodi ponovno uključenje:

Jednopolno (do 5 ciklusa), definitno isključenje (1p) ;

Tropolno (do 5 ciklusa), definitno isključenje (3p);

Jednopolno (do 5 ciklusa), tropolno (do 5 ciklusa), definitno isključenje (1p3p);

Sekvenca automatskog ponovnog uključenja se startuje po prijemu signala za inicijaciju, a to

može biti Trip signal neke od zaštita ili čak korisnički generisan signal. Nakon isteka mrtvog

vremena (Dead_Time parametri), aktivira se digitalni izlaz namenjen za uključenje. Ako je na

primer, izabran samo jedan ciklus, funkcija će ući u stanje definitnog isključenja ako se signal

inicijacije nanovo pojavi pre isteka potvrdnog vremena (Reclaim_Time). Ako su podešena dva

ciklusa , ulazak u stanje definitnog isključenja će se desiti ako se i nakon drugog pokušaja

uključenja, iznova javi signal inicijacije. U slučaju da se kvar otkloni, u nekom od izvršenih

pokušaja, što se konstatuje istekom potvrdnog vremena, funkcija se resetuje na početni ciklus i

spremna je za novi incident.

Za obezbeĎivanje pravilnog funkcionisanja vrši se i supervizija stanja pomoćnih kontakata

svakog pola prekidača. Uključenje koje zadaje funkcija dozvoljava se ako je opruga prekidača

navijena, a dodatno ako je u pitanj prekidač koji spaja generatorsku ćeliju sa ostatkom mreže,

uključenje se dozvoljava ako su ispunjeni uslovi funkcije sinhročeka SYNC25. TakoĎe, pri

ručnom uključenju prekidača, funkcija automatskog ponovnog uključenja treba biti blokirana

preko ulaza Block, za vreme koliko je podešeno vreme funkcije detekcije ručog uključenja na

kvar SOTF.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 175


Tabela 3-81: ARF79_1p3p – ulazi zaštite

Naziv Tip Opis

Extern_OFF Bool Ulaz namenjen za korisničko disejblovanje funkcije,

nezavisno od parametra Enable.

Trip_1ph Bool Inicijalni signal za ARF pri jednofaznim kvarovima

Trip_3ph Bool Inicijalni signal za ARF pri kvarovima koju uključuju bar 2

faze

Pole1_Ready Bool Navijenost opruge pola 1 prekidača

Pole1_Open Bool Stanje pola 1prekidača Otvoren

Pole1_Closed Bool Stanje pola 1 prekidača Zatvoren







Block Bool Ulaz za blokadu ARF pri raznim uslovima, koji može biti i

ručno uključenje.

Tabela 3-82: ARF79_1p3p – izlazi zaštite

Naziv Tip Opis

Ready Bool Status da je ARF spreman za nove

incidente

In_Progress Bool Status da je u toku

Locked Bool Status da je lokovan, odnosno da se

stiglo u stanje definitnog iskjučenja

Blocked Bool Status da je blokiran zbog rucnog

uključenja

OFF Bool Status da je eksterno isključena funkcija

Cls_pole_A Bool Nalog za uključenje faze A

Cls_pole_B Bool Nalog za uključenje faze B

Cls_pole_C Bool Nalog za uključenje faze C

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 176


Tabela 3-83: ARF79_1p3p - podešavanje parametara


vrednost Opis

Enable Enum -ON

-OFF - ON Aktiviranje funkcije

Mode Enum

- 1p

- 3p

-1p3p

- 3p Program sekvence ARF

CycNum1p Integer 1-5 1 1 Broj ciklusa jednopolnog

uključenja

CycNum3p Integer 1-5 1 1 Broj ciklusa tropolnog

uključenja

Dead_Time1p_1 Float 0-300s 0.001s 1s Mrtvo vreme ciklusa 1 1p










Reclaim_Time Float 0-300s 0.001s 10s Potvrdno vreme

3.8.3 Zaštita od otkaza prekidača (CBF_50BF)


Zaštita od otkaza prekidača snage je funkcionalnost koja šalje dopunski signal isključenja prema

susednim prekidačima snage u slučaju neuspelog isključenja od strane glavnog prekidača zaštite.

Ova zaštitna funkcija „prepoznaje” reakciju glavnog prekidača snage na signal prekida. U ovoj

implementaciji koriste se dva meĎusobno zavisna kriterijuma a to su vreme trajanja signala

isključenja i/ili procena položaja prekidača snage pomoću stanja na pomoćnim kontaktima

prekidača.

Signal koji inicira blok zaštite 50BF može biti ma koji od signala isključenja koje generiše

zaštitno rele. Izbor ovog signala (jednog ili više) koji će se koristiti za aktiviranje vrši korisnik.

TakoĎe postoje dodatni ulazi za neke eksterne signale koje korisnik može da definiše kroz CFC

dijagram.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 177

Paralelno sa ovim (internim) blokom selekcije signala, postoji drugi blok koji odreĎuje položaj

prekidača snage. On se može aktivirati/deaktivirati kroz parametar Chk_Brk_Contact. Ako je

ovaj blok isključen onda položaj prekidača ne utiče na rad ove zaštitne funkcije. Ako je blok

uključen, onda se na osnovu signala koji stižu sa pomoćnih kontakata prekidača snage donosi

odluka o položaju (statusu) prekidača. Od ovih signala formira se novi, Release signal, koji se

onda koristi da dozvoli proradu (start) tajmera funkcije 50BF. U tom slučaju, tajmer prorade neće

startovati samo ako je prekidač snage otvoren. Po isteku vremena prorade, blok šalje izlazni

signal CBFAIL, koji se potom može sprovesti na željeni digitalni izlaz rele, a odatle do obližnjih

prekidača snage.

Slika 3-79: Pojednostavljeni dijagram zaštite 50BF

Slika 3-80: Detaljan prikaz internog bloka CBSTATE

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 178


Tabela 3-84: Ulazi zaštite od otkaza prekidača – CBF_50BF

Naziv Tip Opis

Ext_Init Bool Inicijacija vremenskog brojača za konstatovanje otkaza

prekidača

Aux52a Bool Pomoćni kontakt prekidača radni

Aux52b Bool Pomoćmi kontakt prekidača mirni

Tabela 3-85: Izlazi zaštite od otkaza prekidača – CBF_50BF

Naziv Tip Opis

CB_FAIL Bool Otkaz prekidača

CB_Open Bool Prekidač je otvoren

CB_Closed Bool Prekidač je zatvoren

CB_Bad Bool Prekidač je u nemogućem položaju

CB_Interm Bool Prekidač je u meĎupoložaju

CB_Jammed Bool Prekidač je zaglavljen

3.8.3.3 Parametri

Tabela 3-86: Parametri zaštite od otkaza prekidača – CBF_50BF


vrednost Opis

Common subgroup

Enable Enum - ON

-OFF - ON

Aktiviranje

funkcije

BF_Time Float 0.01 – 60.00s - ON

Podešenje

vremena prorade

zašt. funkcije

Chk_Brk_Contact Enum - ON

-OFF - ON

Aktivira

procenu

položaja

prekidača snage

preko pomoćnih

kontakata

Inter Init subgroup

OCP5051 Init subgroup

OCP5051_Trip_Iv Enum - ON

-OFF - ON Omogućava

signalima

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 179


vrednost Opis

OCP5051_Trip_Ivv Enum - ON

-OFF - ON

isključenja iz

internih IED

funkcija da

iniciraju zaštitu

od otkaza

prekidača snage

OCP5051_Trip_Ivvv Enum - ON

-OFF - ON

EFP50N51N Init subgroup

EFP50N51N_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

EFP50N51N

_Trip_Ivv Enum - ON

-OFF - ON

THERM49F Init subgroup

THERM49F_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

THERM49F_Trip_Ivv

Enum - ON

-OFF - ON

THERM49F_Trip_Ivv

v Enum - ON

-OFF - ON

THERM49F Init subgroup

THERM49F_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

THERM49F_Trip_Ivv

Enum - ON

-OFF - ON

THERM49F_Trip_Ivv

v Enum - ON

-OFF - ON

DOCP Init subgroup

DOCP67N_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

DOCP67N_Trip_Ivv Enum

- ON

-OFF - ON

DOCP67_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

DOCP67_Trip_Ivv Enum

- ON

-OFF - ON

DOCP67_Trip_Ivvv Enum

- ON

-OFF - ON

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 180


vrednost Opis

NSP46 Init subgroup

NSP46_Trip_Iv Enum

- ON

-OFF - ON

NSP46_Trip_Ivv

Enum - ON

-OFF - ON

UVP27 Init subgroup

UVP27_Trip_ Step_1 Enum

- ON

-OFF - ON

UVP27_Trip_ Step_2

Enum - ON

-OFF - ON

OVP59 Init subgroup

OVP_59_Trip_Step_1 Enum

- ON

-OFF - ON

OVP_59_Trip_Step_2 Enum

- ON

-OFF - ON

OVP_59N_Trip_Step_

1 Enum - ON

-OFF - ON

OVP_59N_Trip_Step_

2 Enum - ON

-OFF - ON

DIFF87_2W Init subgroup

DIFF87T_2W_Trip Enum

- ON

-OFF - ON

3.8.4 Uprošćena zaštita sabirnice i zaštita od otkaza prekidača (SBBCB)

Uprošćena zaštita sabirnica je često primenjivana šema zaštite u radijalnim mrežama kada rele u

dovodnoj trafo ćeliji (secondary transformer cell) ima ulogu zaštite sabirnica i zaštite od kvara

prekidača na izvodu. Na sledećoj slici prikazana je principska šema rada ove zaštitne funkcije.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 181

Slika 3-81: Uprošćena zaštita sabirnice i zaštita od kvara prekidača izvoda, šema veza

U okviru PCT210 relea ovom šemom je moguće ostvariti zaštitu sabirnica od kratkog spoja i od

zemljospoja. Funkciju uprošćene zaštite sabirnica i zaštite od kvara prekidača izvoda potrebno

je aktivirati samo na releu na dovodu dok na relejima u izvodnim ćelijama ova funkcija ostaje

neaktivna. Za rad ove zaštite relevantna su podešenja III stepena prekostrujne zaštite i II stepena

zemljospojne zaštite relea na dovodu.

3.8.4.1 Kriterijum prorade - Tripping criteria

III stepen prekostrujne zaštite dovoda na sabirnicama podešava se tako da deluje sa kratkom

vremenskom zadrškom nezavisno od podešenih vrednosti na izvodima i na taj način brzo

eliminiše kvarove na sabirnicama. Vremenska zadrška je neophodna kako bi se dalo vremena

relejima na izvodima da „jave“ releu na dovodu u slučaju da neko od njih vidi kvar. Dakle, ako

viši stepen prekostrujne zaštite relea na izvodu vidi kvar (pobudi se), onda on blokira delovanje

III stepena prekostrujne zaštite relea na dovodu kako ne bi pogrešno proraĎivao u slučaju kvara

na izvodu. Na taj način se obezbeĎuje da uvek reaguje element koji je najbliži kvaru. Dakle,

ukoliko proradi treći stepen prekostrujne zaštite i nema blokade od strane relea na izvodu onda

je kvar na sabirnicama, javlja se signal zaštite sabirnica i isključi se rele na dovodu.

Ukoliko je kvar prisutan i posle isteka vremena zaštite otkaza prekidača koje se podešava u

okviru ove funkcije (Backup time), onda to znači da prekidač na izvodu nije isključio. U tom

slučaju, bez obzira na signal blokade, isključuje prekidač na dovodu i javlja se signal zaštite od

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 182

otkaza prekidača izvoda. Vreme Backup time mora biti duže od vremenskog zatezanja višeg

stepena prekostrujne zaštite na izvodu kako bi se omogućilo releu na izvodu da eliminiše kvar.

Isti je princip i za zemljospojnu zaštitu sabirnica. , s tim što viši stepen zemljospojne zaštite na

izvodu blokira viši stepen zemljospojne zaštite na dovodu jer zemljospojna zaštita nema treći

stepen.

Signal blokade sa izvoda može se proslediti putem protokola (GOOSE mehanizma) do relea na

dovodu ili klasično, ožičavanjem binarnog ulaza relea na dovodu.

Tabela 3-87: Ulazi funkcije uprošćene zaštite sabirnice i zaštite od kvara prekidača izvoda

Naziv Tip Opis

Block_Signal Bool Signal blokade sa izvoda

Exter_Blk Bool Eksterna blokada (preko binarnog ulaza), blokira

isključenje

Inter_Blk Bool Interna blokada (neki od signala koji generiše sam

ureĎaj), blokira isključenje

Block_Signal – Informacija sa izvoda koja blokira delovanje III stepena prekostrujne zaštite i

II stepena zemljospojne zaštite. Ovu informaciju rele dobija putem protokola ili žičano, preko

binarnog ulaza..

Exter_Blk – Blokada (sprečavanje) delovanja zaštitne funkcije od nekog spoljnjeg uslova.

Blokada je aktivna kada je aktivan odreĎeni binarni ulaz.

Inter_Blk – Blokada (sprečavanje) delovanja zaštitne funkcije od nekog internog signala.

Blokada je aktivna kada je aktivan odgovarajući signal.

Tabela 3-88: Izlazi funkcije uprošćene zaštite sabirnice i zaštite od kvara prekidača izvoda

Naziv Tip Opis

BB_Trip Bool Signal isključenja usled kvara na sabirnicama

CBFF_Trip Bool Signal da je isključenje usled kvara prekidača na

izvodu

SBBCBF_Trip Bool Isključenje koje ide na binarni izlaz usled bilo kog

od prethodna dva uzroka


Tabela 3-89: Parametri bloka funkcije uprošćene zaštite sabirnice i zaštite od kvara prekidača izvoda


Enable Enum ON

OFF -

Aktiviranje funkcije uprošćene

zaštite sabirnica i zaštite od

otkaza prekidača izvoda

Backup_Time Integer 0.02 – 10.00s 0.01s Vreme zaštite od otkaza

prekidača

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 183

Backup_Time – Vreme zaštite od otkaza prekidača. Startuje pobudom III stepena prekostrujne

zaštite ili pobudom II stepena zemljospojne zaštite ako je prisutan signal blokade. Ukoliko kvar

postoji i posle isteka ovog vremena, onda zaštita isključuje dovod i javlja se signal kvara

prekidača izvoda.

3.8.5 Kontrola isključnih krugova (TCS74)

3.8.5.1 Monitoring sa dva binarna ulaza

Kada se koriste dva binarna ulaza, oni su povezani s jedne strane paralelno sa dodeljenim trip

kontaktom sa strane, a s druge paralelno sa pomoćnim kontaktima prekidača (Slika 3-82).

Preduslov za korišćenje kontrole isključnog kola je da je kontrolni napon prekidača veći od

zbira minimalnih padova napona na dva binarna ulaza (UCtrl > 2 · UBImin).

Slika 3-82

Nadzor binarnih ulaza osim što detektuje prekide na isključnom kolu, kontroliše i odziv

prekidača koristeći poziciju pomoćnih kontakata prekidača.

U zavisnosti od stanja relea i položaja prekidača, binarni ulazi su inicirani (logičko stanje „H“)

ili kratkospojeni (logic state „L“).

Stanje u kom oba binarna ulaza nisu pod naponom („L“) je prisutno samo tokom kratkog

tranzicionog perioda (relejni kontakt je zatvoren, ali prekidač se još nije otvorio) ako je

isključno kolo ispravno. Ovakvo stanje može potrajati samo u slučajevima kada je isključno

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 184

kolo prekinuto, kada postoji kratak spoj u isključnom kolu, kada se pojavio kvar na bateriji, ili u

slučaju kvara na mehanizmu prekidača. U skladu sa tim koristi se kao kontrolni kriterijum.

Tabela 3-90: Uslovna tabela za binarne ulaze u zavisnosti od trip kontakata relea i položaja

prekidača

No. Trip contact Circuit breaker AuxCont 1 AuxCont 2 BI 1 BI 2

1

Open

TRIP

Closed

Open

H

L

2

Open

CLOSE

Open

Closed

H

H

3

Closed

TRIP

Closed

Open

L

L

4

Closed

CLOSE

Open

Closed

L

H

Stanja oba binarna ulaza se periodično proveravaju, a period provere definiše korisnik. Ako

nekoliko uzastopnih provera stanja (čiji broj takoĎe definiše korisnik) detektuje nepravilnost,

javlja se poruka upozorenja. Ponovljena merenja utvrĎuju vremensko odlaganje alarma i tako

izbegavaju pojavu istog za vreme kratkih tranzicionih perioda. Nakon uklanjanja greške u

isključnom kolu, alarm se automatski resetuje po detekciji uzlazne ivice clock-a čiji period

predstavlja period provere.

3.8.5.2 Monitoring sa jednim binarnim ulazom

Binarni ulaz je povezan u paralelu sa odgovarajućim relejnim kontaktom na zaštitnom ureĎaju

(Slika 3-83).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 185

Slika 3-83

Kontrolni napon prekidača mora biti najmanje duplo veći od minimalnog pada napona na

binarnom ulazu (UCtrl > 2 · UBImin pošto se javlja otprilike isti pad napona na ekvivalentnim

otpornicima R).

U toku normalnog rada, binarni ulaz je aktiviran (logičko stanje „H“) kada je otvoren trip

kontakt i kada je isključno kolo netaknuto pošto je nadzorno kolo zatvoreno od strane pomoćnih

kontakata prekidača (ako je prekidač zatvoren) ili od strane ekvivalentnog otpornika R. Samo

dok je zatvoren trip kontakt binarni ulaz je kratkospojen i zbog toga neaktivan (logičko stanje

„L“).

Ako je binarni ulaz trenutno deaktiviran u toku rada, može se pretpostaviti da je nastupio prekid

u isključnom kolu ili kvar na (trip) kontrolnom naponu.

Funkcija nadzora isključnog kola ima dva ulazna binarna signala. U zavisnosti od vrednosti

parametra Binary_Inputs_Use, jedan ili oba ulaza se koriste da utvrde ispravnost isključnog

mreže kola.

Parametrom Tcs_Period korisnik podešava period provere grešaka na pomoćnim kontaktima

prekidača, a parametrom Num_Consec_Check podešava se broj uzastopnih provera pronaĎene

nepravilnosti posle kojeg se prijavljuje alarm.

Tabela 3-91: Binarni ulazi


BI1 Bool - ON

- OFF - Binarni ulaz 1

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 186


BI2 Bool - ON

- OFF - Binarni ulaz 2

NAPOMENA: Kada parametar Binary_Inputs_Used ima vrednost One, obavezno je

korišćenje BI1 za trip circuit detekciju.

Tabela 3-92: Binarni izlazi


BI1_Status Bool - ON

- OFF - Binarni ulaz 1 status

BI2_Status Bool - ON

- OFF - Binarni ulaz 2 status

Tcs_Alarm Bool 0.1 – 10 0.1 Prijava nepravilnog stanja

Tabela 3-93: Parametri


Enable Enum - ON

- OFF - Omogućava funkciju

Binary_Inputs_Use

d Enum

- One

- Two -

Nadzor isključnog kola sa 1 ili 2

binarna ulaza

Tcs_Period Integer 0.1 – 10 0.1 Period provere isključnog kola

Num_Consec_Chec

k Integer 1 – 10 1 Broj uzastopnih provera

3.8.6 Sinhroček (SYNC25)

Kako bi se izbeglo preopterećenje prekidačkih ureĎaja i same mreže, „Synchrocheck“ funkcija

dopušta zatvaranje prekidača snage samo ukoliko su razlike u intenzitetima napona, frekvencija

i faznih uglova unutar odreĎenih granica. Sve ovo je neophodno da bi se očuvala stabilnost

elektroenergetskog sistema.

Tipična primena ove zaštitne funkcije je provera sinhronizacije kada se izvod povezuje na

sabirnicu (Slika 1, prekidač Q0), ili kada se dve sabirnice povezuju preko spojnice (Slika 3-84,

prekidač Q1).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 187

Slika 3-84

Slika 3-85

Ručno uključenje kao i automatsko ponovno uključenje prekidača može biti provereno od strane

ove zaštitne funkcije i može imati različita podešenja.

Izbor vrednosti napona za poreĎenje zavisi od napona koji su priključeni na ureĎaj. Korisnik

može da bira odgovarajuće vrednosti dostupnih napona na analognim naponskim ulazima

(trenutne vrednosti) sa obe strane prekidača snage i da ih uvede na ulaze u1 i u2 bloka SYNC25.

TakoĎe, ako izmeĎu linije i sabirnice postoji energetski transformator, moguće je podesiti

magnitudu i ugao napona pomoću parametara Mag_Corr i Ang_Adj. Način na koji se računaju

ovi parametri prikazuje Slika 3-85. Kao što se može videti, korekcije amplitude i faze vrše se na

naponu u2 u odnosu na napon u1.

Kada su sve tri faze na prekidaču snage otvorene, postoje četiri naponska režima. Provera

sinhronizovanosti primenjuje se na naponski režim SYN, dok je provera napona dovoljna za

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 188

režime LU1_DU2, DU1_LU2, DU1_DU2 i upravlja procesom dovoĎenja napajanja na linije i

sabirnice u režimu trofaznog automatskog ponovnog uključenja.

Mode SYN LU1_DU2 DU1_LU2 DU1_DU2

Napon U1 ima ima nema nema

Napon U2 ima nema ima nema

Release izlaz koristi se da signalizira da je zatvaranje prekidača snage dozvoljeno. Uslovi za

davanje ovog signala odreĎuju se kroz parametar Mode:

Ako je Mode podešen na OFF zatvaranje prekidača snage je dozvoljeno bez provere napona i

sinhronizacije;

Ako je Mode podešen na vrednost SYN zatvaranje prekidača snage dozvoljeno je nakon

provere sinhronizacije;

Ako je Mode podešen na vrednost LU1_DU2 uključenje prekidača snage dozvoljeno je nakon

provere sinhronizacije ili ako je ispunjen uslov da je napon U1 prisutan a da nema napona U2

(npr. kada se napajanje vrši u smeru od sabirnice ka liniji).

Ako je parametar Mode podešen na vrednost DU1_LU2 uključenje prekidača snage dozvoljeno

je nakon provere sinhronizacije ili ako je ispunjen uslov da napona U1 ima a napona U2 nema

na izvodima (napajanje se vrši u smeru od linije ka sabirnici).

Ako je Mode podešen na vrednost DU1_DU2, uključenje prekidača snage dozvoljeno je nakon

provere sinhronizacije ili ako su oba napona ispod vrednosti parametra Vmin

Provera napona

Fizičko Povezivanje dve komponente elektro energetskog sistema takoĎe je moguće ako bar

jedna od njih nije pod naponom. Pored puštanja u uslovima sinhronizovanosti sistema, za

proveru se mogu odrediti i dva dodatna naponska režima kroz parametar Mode:

LU1_DU2 – izdaje se Release signal ako su zadovoljeni uslovi VmaxU1Vmin i

VminU2 i HzffHzf nomnom 515

DU1_LU2 – izdaje se Release signal ako su zadovoljeni uslovi VmaxU2Vmin i

VminU1 i HzffHzf nomnom 525

DU1_DU2 – izdaje se Release signal ako su zadovoljeni uslovi VminU1 i

VminU2

Provera sinhronizacije

Element za proveru sinhronizacije daje dozvolu samo ako su i razlika napona i razlika faznih

uglova unutar podešenih vrednosti. Uz ove uslove, i frekvencije napona koji se porede moraju

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 189

biti unutar odgovarajućih granica oko nominalne frekvencije, dok razlika frekvencija izmeĎu

napona ne sme preći vrednost podešenu kroz parametar Diff_Freq.

Slika 3-86

Proveravaju se granice intenziteta napona:

VmaxU1Vmin

VmaxU2Vmin

Diff_VU2U1

Fazna razlika proverava se pomoću sledećih jednačina:

Diff_PhS

0cosU2U1

If 0)sin( => sinU2U1)sin(U21U S

If 0)sin( => sinU2U1)sin(U21U S

Frekventna razlika proverava se na sledeći način:

Hzfff nom 52,1

Hzfff nom 52,1

Diff_Freq21 ff

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 190

3.8.6.1 U/I parametri

Tabela 3-94: SYNC25, lista ulaza

Naziv parametra Tip Opis

Request Bool Zahtev za davanje Release signala

u1 Integer referentni napon

u2 Integer napon koji se sinhronizuje prema

referentnom naponu

Block Bool Blokada funkcije (blokada Release izlaza)

Tabela 3-95: SYNC25, lista izlaza

Naziv Tip Opis

Release Bool

Signal koji označava dozvolu za uključenje

prekidača snage. Ovaj signal trebalo bi da se

odvede na SyncPermitClosing ulaz funkcije

CLSLOGIC.

V_Diff_Ind

Bool

Indikator naponske razlike

ukazuje da uključenje prekidača snage nije

dozvoljeno zbog prevelike razlike u

magnitudi izmeĎu napona koji se porede.

Ph_Diff_Ind Bool

Indikator ugaone razlike

Pokazuje da uključenje prekidača snage nije

dozvoljeno zbog prevelike ugaone razlike

izmeĎu napona koji se porede.

Freq_Diff_Ind Bool

Frekventna razlika

pokazuje da uključenje prekidača snage nije

dozvoljeno zbog prevelike razlike u

frekvencijama izmeĎu napona koji se porede.

V_Diff Integer Izračunata razlika u veličinama napona

(magnitudama)

Ph_Diff Integer Izračunata razlika u faznim uglovima napona

Freq_Diff Integer Izračunata razlika u frekvencijama napona

Tabela 3-96: SYNC25, lista parametara


vrednost Opis

Enable Bool - OFF

- ON - ON Aktivacija ove funkcije

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 191


vrednost Opis

Mode Enum

OFF

SYN

LU1_DU2

DU1_LU2

DU1_DU2

- SYN Režim provere

Mag_Corr Float 0 - 2 0.01 1 Korekcija amplitude

Ang_Adj Integer 0 – 360 deg 30 deg 0 deg Podešavanje faznog ugla

Vmin Integer 0 – 500V 1V 10 V Minimalni prag napona

Vmax Integer 0 – 500V 1V 100 V Maksimalni prag napona

Diff_V_AR Integer 0 – 1000 V 1 10V

Dozvoljena razlika u

magnitudama potrebna za

automatsko ponovno

uključenje

Diff_Ph_AR Float 0 – 90 deg 0.001 3 deg

Dozvoljena razlika u faznim

uglovima napona potrebna za

automatsko ponovno

uključenje.

Diff_Freq_AR Float -5 – 5 Hz 0.05Hz 0.05Hz


frekvencijama potrebna za

automatsko ponovno

uključenje

Diff_V_ManR Integer 0 – 1000 V 1 10V


magnitudama potrebna za

manuelno uključenje

Diff_Ph_ ManR Float 0 – 90 deg 0.001 3 deg

Dozvoljena razlika u faznim

uglovima potrebna za


Diff_Freq_

ManR Float -5 – 5 Hz 0.05Hz 0.05Hz


frekvencijama potrebna za


3.8.6.2 Primer upotrebe

„Synchrocheck“ i „Voltage check“ jesu funkcije sa zaštitnom ulogom i treba ih koristiti u sprezi

sa funkcijom automatskog ponovnog uključenja (ARF79) kao i sa ručnim uključenjem

prekidača snage. Na sledećoj slici dat je primer primerene upotrebe ove funkcije, u FB

dijagramu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 192

Slika 3-87: SYNC25, primer upotrebe zaštitne funkcije

3.8.7 Automatska regulacija napona (AVR)

Funkcija automatske regulacije napona u relejima serije PCT210 koristi se za nadzor i

automatsko regulisanje napona transformatora sa motorno upravljanim prebacivačem otcepa

pod opterećenjem. Regulator preko ulaznih veličina prati stanje transformatora i uporeĎuje ga

sa zadatim parametrima. Kada se detektuje promena napona transformatora veća od dozvoljene,

na izlazima regulatora pojavljuju se odgovarajući signali (komande). Motorno pokretani

mehanizam prima odgovarajuće komande od regulatora napona i na osnovu njih prebacivač

menja otcep na sledeću poziciju i prilagoĎava napon transformatora željenoj vrednosti. Na taj

način automatski se održava željeni naposki nivo.

TakoĎe, moguća je i manualna kontrola. U tom slučaju koriste se tasteri smešteni na prednjoj

ploči ureĎaja. Pritiskom na odgovarajuće tastere regulator šalje komande motorno pokretanom

mehanizmu, koji vrši promenu otcepa. Promene i trenutno stanje u automatskom, kao i u

manualnom režimu , mogu se pratiti preko LCD displeja i led dioda.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 193

Ulazne veličine za regulator, tj veličine koje se prate su napon, struja i trenutni broj otcepa, a za

pravilno parametriranje ureĎaja mora se znati i ukupan broj otcepa transformatora. I napon i

struja mogu biti fazni ili meĎufazni pa su potrebni jedan naponski i dva strujna ulaza.

Regulator preko dva relejna izlaza, „gore“ i „dole“, daje impulse za upravljanje motorom za

prebacivanje otcepa pod opterećenjem. Dužina trajanja impulsa može se prilagoditi potrebama

različitih motora. Da bi se ureĎaj još više prilagodio različitim zahtevima uvode se :

vremena zadrške, T1 i T2;

opseg histerezisa, B;

kompenzacija pada napona (LDC i Z kompenzacija);

funkcija monitoringa (praćenja) 15min.

Siguran i pouzdan rad ureĎaja obezbeĎuju sledeće zaštitne funkcije:

podnaponska blokada U< ;

prekostrujna blokda I> ;

prenaponska detekcija sa brzim povratkom na Uref ;

detekcija isključenja transformatora.

Automatska regulacija napona PCT210 ima mogućnost paralelnog voĎenja više transformatora.

Principi koji se koriste pri paralelnom radu više transformatora su:

Master / Follower princip ( vodeći-prateći) i

princip minimalne cirkulacione struje.

Pri paralelnom voĎenju više transformatora komunikacija izmeĎu ureĎaja odvija se preko

internog protokola, a opciono se može koristiti i MODBUS.

UreĎaj ima mogućnost rada u dva režima:

rad bez redukcije napona i

rad sa redukcijom napona.

U radu sa redukcijom napona moguća su dva stepena redukcije.

Daljinska kontrola funkcije automatske regulacije napona može se vršiti i preko digitalnih ulaza.

Sve relevantne komande mogu se zadati ureĎaju dovoĎenjem impulsa na za to predviĎeni

digitalni ulaz.

U zavisnosti od zahteva korisnika, trenutni položaj otcepa prati se preko BCD koda (matrica

napravljena od digitalnih ulaza) ili preko analognog ulaza (4-20mA, 0-20mA, 0-10V).

3.8.7.1 Referentni naponski nivo

Specificira se kao fiksna vrednost. Na osnovu zadatog referentnog naponskog nivoa regulator

napona održava napon transformatora konstantnim. Mogu se uneti tri nezavisne vrednosti

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 194

referentog napona (Uref1, Uref2 i Uref3), sa mogućnošću brzog prelaska sa jedne vrenosti na drugu.

Unos se vrši preko tastature na samom ureĎaju ili pomoću računara korišćenjem softvera IED

Pro. Referentni napon može se zadati u voltima (V) ili kilovoltima (kV).

Regulator napona nudi različite mogućnosti za promenu referentnog naponskog nivoa tokom

rada. Standardno, zamena izmeĎu tri predefinisana referentna naponska nivoa (Uref1, Uref2 i

Uref3), vrši se preko ogovarajućih digitalnih ulaza. Ako na ovim digitalnim ulazima nema

signala, aktivan je prvi referentni naponski nivo Uref1. Ukoliko se na prvom digitalnom ulazu

pojavi kontinualni signal, drugi referentni naponski nivo Uref2 postaje aktivan, a ako se

kontinualni signal pojavi na drugom digitalnom ulazu, aktivan referentni napon biće Uref3.

Referentni naponski nivo(Uref1, Uref2 i Uref3) može se promeniti i preko analognih ulaza:

Pomoću potenciometra: 50 ... .2k

Pomoću malih signalnih struja: -20mA...+20mA

Pomoću malih signalnih napona: 0V.......10V.

Opciono, referntni naponski nivo može se specificirati preko digitalnih ulaza (BCD coded

voltage level change). Više informacija može se dobiti na zahtev.

3.8.7.2 Opseg histerezisa „B %“ (Bandwidth)

Opseg histerezisa u procentima predstavlja dozvoljenu pozitivnu i negativnu devijaciju oko

referentnog napona (Uref ±B%). Ako vrednost merenog napona Uact izaĎe iz opsega odreĎenog

dozvoljenom devijacijom (Uref ±B%) , posle podešenog vremena zadrške T1 aktivira se izlazni

impuls („gore“ ili „dole“). Izlazni impuls šalje se prema motoru za prebacivanje otcepa pod

opterećenjem.

Izbor opsega B% vrši se tako da posle promene otcepa transformatora izlazni napon Uact ne

izaĎe iz opsega (Uref ±B%). Ukoliko pri promeni otcepa Uact izaĎe iz dozvoljenog opsega ,

trenutno dolazi do vraćanja otcepa na prehodno stanje. Ovo će se stalno ponavljati i kao rezultat

dobiće se neželjene fluktuacije napona. Da se ne bi ovo dogaĎalo potrebno je ispuniti sledeći

uslov:

[±B%] ≥ 0.6*ΔUstep

Primer izbora opsega B%

Nominalni napon: Unom = 100kV

Broj otcepa: ±10 (= 20 koraka)

Opseg podešavanja napona: 90kV 110kV

Napon po otcepu (koraku): (110kV-90kV/20otcepa = 1kV/otcepu

Korišćenjem prethodne formule dobija se: B ≥ 0.6 %

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 195

3.8.7.3 Kontrola vremena zadrške T1 i T2

Vreme zadrške T1:

Regulator napona prati trenutnu vrednost napona Uact i ako ona izaĎe iz opsega Uref ±B% daje

nalog za promenu otcepa. Da bi se izbegle nepotrebne operacije promene otcepa, izazvane

kratkotrajnim varijacijama napona (kratkotrajna napuštanja opsega Uref ±B% ) u regulator

napona ubacuje se parametar T1 – vremenska zadrška.

Ako je devijacija prisutna i nakon vremenske zadrške T1 regulator napona daje nalog za

promenu otcepa. Ukoliko tokom vremenske zadrške nestane devijacija, tj. Uact se vrati u opseg

Uref ±B% ne dolazi do promene otcepa, ali se vreme zadrške T1 smanjuje. Smanjenje vremena

zadrške postiže se tako što se brojač ne resetuje, već se zamrzava. Kada sledeći put nastane

devijacija, brojač nastavlja da broji od zamrznute vrednosti.

Računanje vremena zadrške T1 može biti linearno ili integralno.

Linearno računanje vremena: - nezavisno od veličine devijacije napona, naponski regulator

reaguje posle konstantnog vremena zadrške T1.

Integralno računanje vremena: - u zavisnosti od veličine devijacije napona, vreme

reagovanja regulatora napona se smanjuje, tj. što je veća razlika izmeĎu trenutne vrednosti

napona Uact i Uref , vreme reagovanja je kraće.

Vreme zadrške T2:

U retkim slučajevima potrebno je više od jedne promene otcepa da bi se napon transformatora

doveo u dozvoljeni opseg. Ako se koristi integralno računanje vremena, posle svake promene

otcepa vreme zadrške se povećava (zato što se razlika izmeĎu Uact i Uref smanjuje). Da bi se

neutralisao taj efekat, tj. da bi se smanjilo vreme reagovanja regulatora i ubrzalo vraćanje

napona u dozvoljeni opseg, uvodi se novi parametar - T2. Prvi impuls za promenu otcepa

regulator daje posle vremena T1, a zatim se prelazi na vreme zadrške T2, sve dok se napon

transformatora ne vrati u dozvoljeni opseg Uref ±B%. Uobičajeno vreme zadrške T2 iznosi

izmeĎu 10 i 15 sekundi.

3.8.7.4 Trajanje izlaznog impulsa PD (Pulse duration)

Trajanje izlaznog impulsa može se menjati u opsegu 0-10s da bi se prilagodio različitim

tipovima motora za prebacivanje otcepa pod opterećenjem. Unosi se pri parametrizaciji preko

tastature ili pomoću računara korišćenjem softvera IED Pro.

3.8.7.5 Kompenzacija pada napona

Pad napona na vodovima (usled opterećenja) izmeĎu transformatora i potrošača može biti

značajan. On zavisi od impedanse voda, struje i faktora snage potrošača.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 196

Regulator napona nudi dve različite mogućnosti za kompenzaciju pada napona na vodovima

izmeĎu transformatora i potrošača:

1. Line Drop Compensation (LDC) – kompenzacija pada napona na vodovima zahteva precizno

poznavanje parametara voda.

Za korektna podešavanja LDC kompenzacije potreban je proračun rezistivnog i induktivnog

pada napona u odnosu na sekundarnu stranu transformatora u V i korektna podešenja

postojećih mernih transformatora.

2. Z - kompenzacija koristi se u slučaju kada su promene faznog ugla φ male, kao i u

petljastim mrežama.

Korektna podešavanja Z kompenzacije zahtevaju proračun povećanja napona ΔU u zavisnosti

od amplitude struje.

LDC kompenzacija je preciznija i daje odlične rezultate, ako se znaju tačni parametri vodova.

3.8.7.6 Blokadne i monitoring funkcije i signali

Pouzdan rad osiguran je unutrašnjom regulatorskom podnaponskom blokadom, prekostrujnom

blokadom, prenaponskom detekcijom i detekcijom isključenja transformatora. Ovo nisu zaštite

transformatora već funkcije koje imaju zadatak da prikažu neregularna stanja i u odreĎenim

situacijama blokiraju rad regulatora (U<, I>, detekcija isključenog transformatora).

Ukoliko napon bude manji od podešenog U<, pali se podnaponska blokada koja blokira rad

regulatora (prebacivač otcepa). Ova blokada se uključuje kad doĎe do sloma mreže da regulator

ne bi bespotrebno pokušavao da podigne napon. Izlaz zaštitnog bloka U_low se aktivira s i

posle podešljivog vremena U< blokada stupa na snagu.

Ako doĎe do preopterećenja i struja bude veća od podešene I>, prekostrujna blokada blokira

rad regulatora (prebacivač otcepa).

U slučaju pojave prenapona većeg od podešenog U>, aktivira se prenaponska detekcija. Preko

relejnog izlaza „dole“, periodičnim impulsima od 1.5s upravlja se motorom i spušta se napon

ispod granice U_high. TakoĎe, tokom ove situacije vremenski brojač T1 je neaktivan.

Detekcija isključenja transformatora detektuje da je transformator isključen i da nije u pitanju

pad napona i blokira se rad regulatora.

Funkcija monitoringa nadgleda rad regulatora napona. Ukoliko za 15 minuta regulator ne može

da dostigne zadati nivo Uref , aktivira se izlaz Monitoring koji može da pobudi led diodu i/ili

signalni relejni izlaz. Ova funkcija ne vrši nikakvu blokadu, već služi kao signalizacija

(upozorenje) da ne može da se dostigne željeni nivo napona. Ovo se može desiti zbog

preopterećenja mreže, ali i zbog pogrešnog parametriranja pa je ovo upozorenje da treba izvršiti

proveru.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 197


Tabela 3-97: AVR, lista ulaza

Naziv Tip

Up Bool

Down Bool

Local Bool

Remote Bool

Manual_Mode Bool

Auto_Mode Bool

MF Bool

Uref2 Bool

Uref3 Bool

BCD_1 Bool

BCD_2 Bool

BCD_3 Bool

BCD_4 Bool

BCD_5 Bool

BCD_6 Bool

Tabela 3-98: AVR, lista izlaza

Naziv Tip

Cmd_Up Bool

Cmd_Down Bool

Local Bool

Remote Bool

Manual_Mode Bool

Auto_Mode Bool

ParralelWork Bool

Uref2 Bool

Uref3 Bool

Blocked_Ulow Bool

Blocked_Uhigh Bool

Blocked_Ihigh Bool

Parralell_Active Bool

Parralel_Ruined Bool

Monitoring Bool

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 198

Ova konfiguracija može se prilagoditi želji korisnika. Na zahtev korisnika trenutni položaj

otcepa možemo pratiti preko analognog ulaza (4-20mA ili 0-10V) umesto preko 6 digitalnih

ulaza.

Tabela 3-99: AVR, parametri


Enable Enum - ON

- OFF - Omogućava funkciju

U_ref1 Voltage 50 – 140V 0.1V Referentni napon 1



Hist_B Float 0.5% - 9% 0.01% Histerezis B

TimeDelay_T1 Float 1 – 600s 1s Vremenska zadrška T1

TimeDelay_T2 Float 1 – 40s 1s Vremenska zadrška T2

PulseWidth Float 0 – 10s 0.1s Trajanje izlaznog pulsa za

motorni pogon

LDC Compensation

LDC_Enable Enum - ON

- OFF -

Omogućenje LDC

kompenzacije

LDC_Ur Voltage -25 – 25V 0.1V Napon Ur

LDC_Ux Voltage -25 – 25V 0.1V Napon Ux

Z Compensation

Z_Comp_Enable Enum - ON

- OFF - Omogućenje Z kompenzacije

Z_CalcV Float 0 – 15% 0.1%

Z_LimitV Float 0 – 15% 0.1%

Blk & Monitoring

U_low Float 60 – 100% 1% Niži naponski blokadni prag

U_high Float 100 – 140% 1% Viši naponski blokadni prag

I_high Float 50 – 210% 1% Strujni blokadni prag

MonitTime Float 5 – 20 min 1 min

Vreme nakon koga se

signalizira da se ne može postići

referentni napon

TurnOffLev Float 0 – 50% 1% Prag ispod kog se smatra da je

transformator isključen

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 199

3.8.8 Vremenska sinhronizacija

CPU110 ploča PCT210 relea ima interno ugraĎen časovnik realnog vremena RTC (Real-time

clock) koji se koristi za vremensko mapiranje eksternih poruka i zapisa. RTC ima posebnu

bateriju tako da ne dolazi do gubitka podataka o vremenima niti časovnik prestaje da kuca za

vreme isključenja. Vreme se može podesiti ručno preko HMI-a ili automatski putem NTP

vremenskog protokola, PCT se ponaša kao NTP klijent.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 200

4 KONFIGURISANJE PCT210 - HMI MODUL

Slika 4-1: HMI101, prednji panel

PCT210 rele opremljen je sa HMI101 operatorskim modulom. Putem njega korisnik može

podesiti radne parametre ureĎaja i može kontrolisati rad relea. Modul poseduje sledeće opšte

karakteristike:

konfigurabilne dvobojne LED indikatore

3 fiksna LED indikatora: Start, Ready i Trip.

LCD ekran 4 x 20 karaktera – robustan, pouzdan, lako čitljiv i otporan na smetnje

intuitivan interfejs sa logično organizovanim menijima

mnoštvo tastera, uključujući 5 funkcijskih tastera konfigurabilnih od strane korisnika

Slika 4-1 prikazuje prednji deo HMI101, dok je su u tabeli 4-1 opisani tasteri koji su dostupni

na ovom panelu.

Tabela 4-1: Funkcionalni opis tastera HMI101

Taster Opis

.... Programibilni funkcijski tasteri

Taster za isključenje - switch off

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 201

Taster Opis

Taster za uključenje - switch on

Reset

Navigacijski tasteri

Taster za ulazak i izlazak iz glavnog

menija

Cancel

Enter

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 202

4.1 MERENJA

Koristi se više različitih izgleda ekrana za merenje struje, napona, snage i frekvencije.

Ispod je prikazan izgled ekrana za merenje struje.

Prva kolona prikazuje vrednosti u primarnim jedinicama, dok druga prikazuje vrednosti u

sekundarnim jedinicama.

Definisan je samo jedan skup napona i ekran izgleda kao na slici ispod.

Prva kolona prikazuje vrednosti u primarnim jedinicama, dok druga prikazuje vrednosti u

sekundarnim jedinicama.

Izgled ekrana za merenje snage je na slici ispod.

Ovaj ekran prikazuje vrednosti vezane za snagu jednog kanala.

4.1.1 Binarni Ulazi / Izlazi

HMI101 može prikazati status binarnih ulaza i izlaza. Trenutno postoji samo jedan DXM modul

u ureĎaju čiji status može biti prikazan. Izgled ekrana je prikazan na slici ispod:

Prvi linija prikazuje ime ploče (DXM1 u ovom slučaju). Druga linija prikazuje brojeve binarnih

ulaza/izlaza. Treća i četvrta linija prikazuju status svakog ulaza/izlaza. Za vrednost 0 prikazuje

se karakter “-“, a za vrednost 1 karakter “X”.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 203

4.2 KONFIGURISANJE UREĐAJA

Moguće je menjati podešenja za zaštitne funkcije i neke konfiguracijske parametre ureĎaja

(poput IP konfiguracije ili konfiguracije serijskih portova).

4.2.1 Meniji

Kroz menije se prolazi upotrebom navigacijskih tastera. Trenutno izabrana opcija iz menija je

označena sa „>‟ znakom. Da bi se ušlo u podmeni treba stisnuti taster Enter („E‟). Povratak u

prethodni meni se ostvaruje pritiskom na taster Cancel („C‟).

>

U situaciji na slici, “Settings” meni je trenutno izabran. Da bi se ušlo u njegov podmeni, pritiska

se taster Enter. Za povratak u prethodni meni, pritiska se taster Cancel.

4.2.2 Menjanje funkcijskih parametara

Da bi se izmenili odreĎeni funkcijski parametri potrebno je prvo pronaći odgovarajući meni i

podmeni koristeći navigacijske tastere. Na primer, ako želimo izmeniti parametre OCP funkcije,

navigiramo kroz Main menu Settings Functions Setting group 1 OCP5051.

Dobijeni ekran će prikazati specifičnu grupu parametara ove funkcije (Common, Stage 1, Stage

2 etc.). Za izmenu željenog parametra jednostavno navigiramo do njega i stisnemo taster Enter.

Ovo će označiti parametar uglastim zagradama što znači da je isti u “edit modu” i da sada može

biti promenjen:

Ovde je prikazan parametar Iset u “edit modu”. Vrednost se menja upotrebom Up/Down tastera.

Kada se dobije željena vrednost, pritiska se Enter da se sačuva promena ili Cancel da se izaĎe

iz “edit moda”.

Po promeni svih željenih parametara, pritiska se Cancel za izlazak iz specifičnog podmenija za

podešavanje (settings). Tada će biti prikazan sledeći ekran:

Ovde se pita korisnik da li želi da sačuva promene. Samo u slučaju da korisnik potvrdi promene

pritiskom na Enter, promene će i definitivno biti sačuvane u ureĎaju.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 204

4.2.3 Izbor grupe za podešavanje - Setting group selection

PCT210 rele poseduje 5 predefinisanih “setting” grupa. Za promenu tekuće aktivne setting

grupe navigiramo kroz Main menu Functions Setting groups i biramo željenu setting

grupu.

4.2.4 TCP/IP konfiguracija

Za izmenu TCP/IP konfiguracije, navigiramo kroz Main menu Settings Terminal

TCP/IP. PCT210 ima 2 ethernet porta koji su konfigurisani da rade kao jedan. Moguće je

podesiti IP adresu, subnet masku i broadcast adresu.

4.2.5 Konfiguracija serijskih portova – Serial configuration

Za izmenu podešenja za serijske portove, navigiramo kroz Main menu Settings

Terminal Serial Comm. Moguće je menjati baud rate, parity bitove, i data bitove i stop

bitove.

4.2.6 Podešavanje jedinica

Vrednosti parametara zaštitnih funkcija mogu biti prikazane u primarnim, sekundarnim ili

relativnim jedinicama. Da bi se podesila željena vrednost, navigiramo kroz Main menu

Settings Terminal Units setup. Ovo važi za struje i napone.

Da bi se podesila korektna kalkulacija za struje, korisnik mora izabrati primarnu i sekundarnu

nominalnu struju kao i baznu struju. Sekundarna nominalna struja može biti 1A ili 5A, dok se

primarna nominalna struja i bazna struja mogu podesiti iz predefinisanog opsega.

Za napone korisnik mora izabrati bazni napon, sekundarni nominalni napon (trenutno je samo

110 V podržano) tip prikazivanja na ekranu. Tako se može izabrati prikaz meĎufaznog ili

faznog napona.

4.2.7 Izbor jezika

HMI može prikazivati menije na različitim jezicima. Trenutno su podržani engleski i srpski

jezik. Za promenu tekućeg jezičkog prikaza navigiramo kroz Main menu Settings

Terminal HMI Screen i biramo željeni jezik.

4.2.8 Preklopka za lokalno / daljinsko upravljanje

Na prednjem panelu PCT210 smeštena je preklopka u vidu ključa za selekciju

lokalnog upravljanja prekidačem. Funkcija lokalnog upravljanja se jednostavno

realizuje u okviru CFC softvera za konfigurisanje relea.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 205

4.2.9 DXM izbor napona

DXM ploča može raditi na naponu od 110 V ili 220 V. Da bi ovo podesilo, navigiramo kroz

Main menu Settings Terminal IO boards i biramo željenu vrednost DXM napona.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 206

4.3 HMI STRUKTURA MENIJA

Logička struktura HMI menija:

User mode

o Current measurements

o Voltage measurements

o Power measurements

o Power 1 measurements



o Frequency measurements

o DXM module status

Control mode

o Settings

Time

Functions

Setting groups

Common

Reset ratio

Inrush

CLP

SOTF

OCP5051

EFP50N51N

THERM49F

DOCP67N

NSP46

SBBCB

TCS74

ARF79

Terminal

Identity

IO boards

TCP/IP

Serial comm

Units setup

HMI

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 207

5 ŠEME UREĐAJA

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 208

5.1 INSTALACIJA UREĐAJA

Slika 5-1: PCT210, tipična instalacijska konfiguracija

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 209

5.2 KONEKTORI NA ZADNJEM PANELU

r

24

r

r

ETH0

ETH1

COM0

COM1

COM2

POW

X2

X1

X3

1

1

16

16

1

24

Slika 5-2: PCT210, zadnji panel pogled

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 210

Slika 5-3: PCT210-F/M/C, konekcije na zadnjem panelu ½ of 19’’ rack

X3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

X1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1A

5AIL1.1

IL1.2

IL2.1

IL2.2

IL3.1

IL3.2

IL0.1

IL0.2

Current

Inputs

1A

5A

1A

5A

1A

5A

VL1

VL2

VL3

V0

Voltage

Inputs

X5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

Binary

Inputs

Binary

Inputs

X2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BO 1

BO 2

BO 3

BO 4

BO 5

BO 6

BO 7

BO 8

Binary

Outputs

X4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BIO 1

BIO 2

BIO 3

BIO 4

BIO 5

BIO 6

BIO 7

BIO 8

Binary

Inputs/Outputs

PCT210 – F/M/C

Earthing

FO ST

Comm Port 1

FO ST

Comm Port 2

Serial Port 1

Serial Port 3

Serial Port 2

XP

1

2=

(~)

=

Power Supply

~

~

3

4

5

Live Status

Contact

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 211

Slika 5-4: PCT210-T, konekcije na zadnjem panelu ½ of 19’’ rack

X3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

X1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

17

18

19

20

21

22

23

24

1/5A IL1.H

IL2.H

IL3.H

IL1.L

IL3.L

IL2.L

IL0.1

IL0.2

Current

Inputs

1/5A

1/5A

1/5A

VL1

VL2

VL3

V0

Voltage

Inputs

X5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

Binary

Inputs

Binary

Inputs

X2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BO 1

BO 2

BO 3

BO 4

BO 5

BO 6

BO 7

BO 8

Binary

Outputs

XP

1

2=

(~)

=

Power Supply

PCT210 – T

Earthing

FO ST

Comm Port 1

FO ST

Comm Port 2

Serial Port 1

Serial Port 3

Serial Port 2

~

~

3

4

5

Live Status

Contact

1/5A

1/5A

13

14

15

16

1/5A IX1

IX21/5A

X4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

BIO 1

BIO 2

BIO 3

BIO 4

BIO 5

BIO 6

BIO 7

BIO 8

Binary

Inputs/Outputs

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 212

Slika 5-5: PCT210, konekcije na zadnjem panelu full 19’’ rack

X3

123456789

10111213141516

X1

123456789

101112

1314151617181920

IL1.1

IL1.2

IL2.1

IL2.2

IL3.1

IL3.2

IL0.1

IL0.2

Current

Inputs

(mA)

VL1

VL2

VL3

V0

X5

123456789

10111213141516

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

Binary

Inputs

Binary

Inputs

X2

123456789

10111213141516

BO 1

BO 2

BO 3

BO 4

BO 5

BO 6

BO 7

BO 8

Binary

Outputs

X4

123456789

10111213141516

BIO 1

BIO 2

BIO 3

BIO 4

BIO 5

BIO 6

BIO 7

BIO 8

Binary

Inputs/Outputs

PCT210

Earthing

FO ST

Comm Port 1

Serial Port 1

Serial Port 3

Serial Port 2

X7

123456789

10111213141516

X9

123456789

10111213141516

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

Binary

Inputs

Binary

Inputs

X6

123456789

10111213141516

X8

123456789

10111213141516

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

BI 1

BI 2

BI 3

BI 4

BI 5

BI 6

BI 7

BI 8

Binary

Inputs

Binary

Inputs

FO ST

Comm Port 2

XP

1

2=

(~)

=

Power Supply

~

~

3

4

5

Live Status

Contact

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 213

Svi konektori PCT210 su locirani na zadnjoj strani ureĎaja. Njihov opis sadrži Tabela 5-1

Tabela 5-1: PCT210, lista konektora

Konektor No. Tip / modul

konekcije

Opis

ETH Ethernet port Ethernet port sa standardnim RJ45 konektorom sa

prednje strane za konfiguraciju i parametrizaciju

ETH0, ETH1 Ethernet portovi /

CPU

Ethernet portovi imaju standardne RJ45 konektore

COM0 USART / CPU USART port ima muške DB9 konektore sa

sledećim pinovima:

2 – RXD (receive line za PCT210) / prijem

3 - TXD (transmit line za PCT210) / slanje

5 - GND

COM1, COM2

RS485 portovi /

CPU Ovi portovi imaju dva muška DB9 konektora sa

sledećim pinovima:

pin 3: A+ (positive differential RS485 I/O )

pin 8: B- (negative differential RS485 I/O)

pin 5: GND

X2 binarni izlazi /

DXM Binarni izlazi su obični otvoreni kontakti relea

X3 binarni ulazi /

DXM Binarni ulazi su optosprežno izolovani

X1 merni ulazi struje i

napona / TRM Terminalni krajevi su povezani na CT i VT.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 214

5.3 DXM110 MODUL

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

X2 X3

BO 8

BO 7

BO 6

BO 5

BO 4

BO 3

BO 2

BO 1

Range 8

BI 8

Range 7

BI 7

Range 6

BI 6

Range 5

BI 5

Range 4

BI 4

Range 3

BI 3

Range 2

BI 2

Range 1

BI 1

DXM110

Slika 5-6: DXM110 modul, šema veze

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 215

5.4 TRM112A MODUL

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

X1

X1

TRM112A

r

r

r

r

COM

COM

COM

COM

1A

1A

1A

1A

5A

5A

5A

5A

CT

CT

CT

CT

VT

VT

VT

VT

Slika 5-7: TRM112A modul, šema veze

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 216

6 PROGRAMIRANJE PCT210 SA IED PRO

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 217

6.1 UVOD

IEDPro (IED Program) je korisnička aplikacija razvijena u firmi Advanced Control Systems da

podrži rad korisnika sa IED ureĎajima (IED = Intelligent Electronic Device), kako proizvodima

ACS-a tako i sa ureĎajima drugih proizvoĎača. Pomoću IEDPro korisnik može:

Formirati upravljački program IED-a

Povezati se sa IED-om,

Očitati podatke IED ureĎaja,

Učitati upravljački program na IED,

Učitati komunikacioni program na IED,

Očitati i resetovati zapise koje formira IED (npr. Event Records, Disturbance Records,

Device Log i sl.)

U aplikativnom smislu IEDPro ima sledeće osobine:

Korisnički interfejs sa projektno orjentisanim radnim prostorom

Biblioteka elementarnih blokova podeljenih u kategorije

Blokovi za računanje snage (DFT, RMS, ...)

Matematičke operacije (aritmetičke, relacijski operatori, ...)

Logički operatori (“i”, “ili”,...)

Blokovi za procesiranje signala (MUX, DEMUX, ...)

Elementarne merače vremena

Proizvoljan broj korisničkih blokova na bilo kojoj dubini ugnežĎenja

Generisanje koda u C-u koji je statički povezan na glavni izvorni kod na sistemskom

nivou

Kompajliranje (GNU) izvršnih programa za rad u zaštićenom modu za PPC i ARM9

platforme

Download na ciljnu platformu, Start / Stop upravljačkog programa

U ovom poglavlju biće opisan rad sa verzijom IEDPro 0.9 za WindowsTM

.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 218

6.2 INSTALACIJA

6.2.1 Hardverski zahtevi

Zahvaljaujući tome što je zasnovana na Java platformi, IEDPro aplikacija će raditi na bilo kojoj

mašini za koju postoji Java. Operativni sistem, takoĎe, može biti bilo koji za koji postoji Java

platforma, a najčešće su u pitanju Windows i Linux OS. Što se hardverskih zahteva tiče, IEDPro

je i tu vezan za Java platformu (Java 6), a ovo je PC konfiguracija koja se preporučuje za

komforan rad:

CPU Dual Core

RAM 256MB

HDD min. 100MB slobodnog prostora

6.2.2 Komponente sistema

Prilikom instalacije aplikacije instaliraju se sledeći njeni delovi:

Sama IEDPro aplikacija sa Java 6 runtime modulom – IEDPro core

Biblioteke ACS upravljačkih i korisničkih funkcija (functional blocks)

Alati za kompajliranje i učitavanje upravljačkog programa na IED (ACS toolchains,

GCC, Cygwin)

Sve navedene komponente su obavezne za instalaciju na Windows sistemima.

6.2.3 Konfigurisanje aplikacije

Sama IEDPro aplikacija ne zahteva posebno konfigurisanje nakon instalacije.

Parametri vezani za konkretan ureĎaj (broj i tip modula, broj, vrste i oznake ulaza i izlaza itd.)

učitavaju se automatski u zavisnosti od tipa ureĎaja. Dalja podešavanja vrše se za konkretan

ureĎaj, na nivou svakog konkretnog projekta.

Parametri komunikacije (IP adresa, podaci o korisničkom nalogu i sl.) konfigurišu se takoĎe na

nivou projekta, dakle za svaki konkretan ureĎaj.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 219

6.3 RAD NA PROJEKTU

IEDPro je projektno orijentisana aplikacija, što znači da je celokupan rad sa aplikacijom

grupisan po projektima. Jedan projekat obuhvata sve elemente potrebne za rad sa jednim

konkretnim IED ureĎajem – upravljački program, varijable vezane za ureĎaj, konfiguraciju

ureĎaja, parametre veze, zapise dogaĎaja i poremećaja itd. U jednom trenutku može biti aktivno

više projekata.

6.3.1 Radni prostor aplikacije

Radni prostor IEDPro aplikacije izveden je kao kombinacija MDI i TDI korisničkih interfejsa,

unutar jednog glavnog prozora. Ovaj prostor podeljen je na tri podprozora (Slika 6-1):

Projects Tree daje pregled otvorenih projekata i omogućuje izbor pojedinačnih elemenata

projekta,

BlockObject Properties prikazuje parametre (properties) pojedinačnih elemenata na CFC

šemi (CFC = Continuous Flow Chart),

Editors prozor je prostor za rad sa izabranim elementima otvorenih projekata. Moguće je

otvoriti više takvih elemenata istovremeno, a izbor izmeĎu otvorenih elemenata vrši se

preko tab linije u gornjem delu prozora.

Glavni meni (Main Menu) i alatna linija (Toolbar) su zajednički za sve podprozore. Kompletan

set komandi dostupan je preko jednog glavnog i više pomoćnih menija, dok za najčešće

korišćene komande postoje i prečice na alatnoj liniji ili preko tastature. U daljem tekstu biće

opisan samo rad sa menijima, a za prečice konsultujte Help aplikacije.

Slika 6-1: IEDPro, glavni prozor aplikacije

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 220

6.3.2 Otvaranje novog projekta. Elementi projekta.

Novi projekat otvara se klikom na File New New Project. Pošto se izvrši izbor tipa

ureĎaja za projekat, novi projekat se kao čvor (node) pojavljuje u Projects Tree prozoru.

Svaki projekat odnosi se na tačno jedan tip ureĎaja.

Naknadna promena tipa ureĎaja (posle kreiranja projekta) nije moguća.

Svaki IEDPro projekat sadrži sledeće elemente (Slika 6-2):

Konekcije (connections): parametre konekcije aplikacije sa ureĎajem. Za jedan ureĎaj

moguće je napraviti više konekcija i potom koristiti jednu od njih po izboru za

komunikaciju sa ureĎajem.

Tabela simbola (SymbolTable): Tabela simbola koji se koriste u ovom projektu; to su u

suštini simbolički nazivi raznih resursa na ureĎaju, koji su dostupni korisniku za

formiranje upravljačkog programa (kroz CFC dijagram).

Konfiguracija ureĎaja (Configs): Ovaj element sadrži jednu ili više tabela kroz koje se

vrši konfigurisanje ureĎaja. Svaki ureĎaj ima svoje specifičnosti vezano za mogućnosti i

obim (scope) konfigurabilnih elemenata.

Kao i za sve ostale elemente projekta, i za konfiguraciju važi da nije

aktivna dok se ne učita u ureĎaj i ureĎaj ne restartuje.

Upravljački program (CFC): Upravljački program za IED ureĎaje se u IEDPro-u

formira kroz niz CFC dijagrama. Svi oni su u projektu grupisani pod ovom stavkom.

Grupe podešenja (Setting groups): Svi IED ureĎaji koje proizvodi ACS mogu da

„pamte“ više različitih podešavanja (vezanih za sam ureĎaj), pri čemu su ona prikladno

grupisana, tako da se kompletno željeno podešenje može dobiti jednostavnim izborom

odgovarajuće grupe podešenja. Uobičajena praksa je da se za svaki tip zaštite

(prekostrujna, diferencijalna, naponska, termička...) formira posebna grupa podešenja.

Pregled registratora dogaĎaja (Event viewer): Učitavanje zapisa sa Registratora

dogaĎaja (Event Recorder) i njihov pregled.

Pregled registratora poremećaja (Disturbance viewer): Učitavanje zapisa sa

Registratora poremećaja (Disturbance Recorder) i njihov pregled.

Dvoklikom na svaki od navedenih elemenata projekta otvara se tab za njegovo editovanje u

Editors prostoru.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 221

Slika 6-2: IEDPro, elementi projekta

6.3.3 Snimanje i učitavanje projekata

6.3.3.1 Snimanje projekta

Po otvaranju novog projekta on nosi oznaku „UntitledX“ (X=1..), i nije još snimljen na disk.

Snimanje se vrši naknadno, komandom File Save Project, ili automatski pri izlasku iz

aplikacije. Projekat se može snimiti:

kao fajl na lokalnom računaru, komanda File Save Project, ili

učitati na izabrani ureĎaj, komanda Online Download to terminal

6.3.3.2 Učitavanje projekta

Učitavanje projekta inicira se komandom File Open Project (Slika 6-3) koja otvara dijalog za

izvršavanje ove operacije. Kao i u pri snimanju, tako se projekat može učitati u IEDPro na dva

načina:

kao fajl sa lokalnog računara, opcija Local Load, ili

učitavanje direktno sa izabranog ureĎaja, opcija Remote Load. U ovom slučaju daju se

parametri veze sa IED ureĎajem sa koga se želi učitati Projekat.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 222

UreĎaj sa koga se učitava projekat ne mora biti isti kao onaj na koji je

predviĎeno da se vrši snimanje (download) projekta. Naravno, ovo ima

smisla samo ako su oba ureĎaja istog tipa.

Slika 6-3: IEDPro, Učitavanje projekta

6.3.4 Rad sa Connections elementom projekta

U Connections elementu definišu se i menjaju parametri veze sa ureĎajem. Izgled editorskog

ekrana za ovaj element dat je na xxxxxxxxxxxx6-6. Kao osnovu za komunikaciju sa IEDPro

aplikacijom, IED ureĎaji firme Advanced Control Systems koriste TCP/IP protokol.

Slika 6-4: Element Connections

U prvoj grupi parametara definišu se parametri veze sa IED ureĎajem:

IP adresa ureĎaja (Target IP)

korisničko ime (User name) i

lozinka (Password)

Druga grupa parametara koristi se za promenu lozinke (za aktivan korisnički nalog) na ureĎaju,

a treća grupa za izmenu IP adrese samog IED ureĎaja.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 223

Nakon podešavanja parametara veze moguće je izvršiti učitavanje projekta tj. upravljačkog

programa na ureĎaj, komanda Online Download to terminal. Tom prilikom se na ureĎaj

prebacuje sadržaj celog projekta, što će reći:

upravljački program (definisan kroz CFC dijagram i konfiguraciju parametara),

aktuvna grupa podešenja (Setting group),

konfiguracije za ureĎaj (Config), registrator dogaĎaja (Event recorder) i registrator

poremećaja (Disturbance recorder)

6.3.5 Rad sa SymbolTable elementom projekta

SymbolTable element sadrži tabelu simbola ureĎaja za koji se radi projekat. Izgled jedne tabele

simbola sadrži Slika 6-4

Oznake simbola izvedene su prema IEC 61131-3 standardu. Ukratko, simboli se označavaju

prema veličini varijable na:

binarne (digitalne) – sufiks X i

celobrojne (analogne) – sufiks D

Dalja podela simboličkih varijabli vrši se prema tipu na:

ulazne – prefiks I,

izlazne – prefiks Q, i

meĎurezultate (interne varijable) – prefiks M

Uz ovu oznaku dodaje se i index simbola.

Primeri:

Izlazna promenljiva tipa boolean: QX216

Ulazna promenljiva tipa int: ID27

Međurezultat tipa boolean: MX132

IEDPro omogućava definisanje max. 500 binarnih i 500 celobrojnih

meĎurezultata.

6.3.6 Rad sa Configs elementom projekta

Configs element projekta obuhvata tri grupe konfiguracionih parametara:

Konfigurisanje ureĎaja, element Config

Konfigurisanje registratora dogaĎaja, element Event config

Konfigurisanje registratora poremećaja, element Disturbance config

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 224

6.3.6.1 Element Configs Config

Sadrži dve grupe parametara (Slika 6-5):

admin: grupa vezana za administraciju ureĎajem – generički naziv ureĎaja, tipovi

pojedinih modula i sl. Korisnik ne može menjati parametre u ovoj podgrupi.

tech: opšti tehnički detalji vezani za ureĎaj: frekvencija mreže, nazivna struja primara i

sekundara itd. Parametri u ovoj grupi su editabilni u opsezima koji su definisani po

tipovima ureĎaja.

Slika 6-5: Element Configs Config

6.3.6.2 Element Configs Event config

Ova grupa elemenata obuhvata kriterijume koji startuju (trigger) registrator dogaĎaja (event

recorder). Kao kriterijumi se mogu uzeti ulazni signali ili meĎurezultati iz tabele simbola

(element SymbolTable), koji su definisani tako da odslikavaju npr. rezultate mernih ulaza

obraĎene na odgovarajući način, ili rezultate binarnih ulaza koji daju stanje opreme npr.

prekidača, i tome sl.

Tabela Event config ima sledeće vrste podataka (Slika 6-6):

Index: redni broj elementa u tabeli

Event name: naziv elementa koji će se koristiti u zapisima registratora dogaĎaja.

Symbol name: naziv elementa koji se koristi za start registratora. Mora da odgovara

nazivu koji je dat varijabli u tabeli meĎurezultata, element projekta SymbolTable

Intermediate results Symbol name.

Edge direction: Ivica signala koja okida (trigger) rad registratora. Jedini izbor je

okidanje na obe ivice (uzlaznoj i silaznoj), BOTH_EDGE.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 225

Slika 6-6: Element Configs Event config

6.3.6.3 Element Configs Disturbance config

Ovde se podešavaju kriterijumi koji startuju (trigger) registrator poremećaja (disturbance

recorder). Registrator poremećaja može, naime, startovati kada neki od ulaznih signala dobije

vrednost zadatu u ovoj tabeli. Posebno su date tabele za analogne i digitalne signale (Slika 6-7).

Slika 6-7: Element Configs Disturbance config

6.3.7 Rad sa CFC elementom projekta

U CFC editoru se pomoću funkcionalnih blokova rade sledeći zadaci:

Formira se zaštitna karakteristika ureĎaja: definišu se kriterijumi prorade i razbude za

odreĎene zaštitne funkcije ili njihovu kombinaciju

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 226

Definišu se simbolički meĎurezultati kao rezultati ulaznih veličina i/ili drugih

meĎurezultata. Ovde je moguć širok raspon obrade ulaznih signala različitim filtrima,

njihovim diferenciranjem, superponiranjem itd.

Definiše se interakcija zaštite sa HMI, npr. koji će se LED na panelu uključivati i kada,

itd.

Definiše se kostur GOOSE komunikacije (IEC 61850): šta će se slati i kojim kanalima.

Slika 6-8 prikazuje izgled tipičnog tab-a za CFC edit.

Slika 6-8: IEDPro, CFC editor

Celokupna manipulacija funkcijskim blokovima odvija se preko popup menija, dakle na desni

klik unutar radnog prostora CFC editora.

Klikom na bilo koji od blokova vrši se njegov izbor (selekcija), i u BlockObject Properties

prozoru dobijaju se ulazni (Ins) i izlazni (Outs) parametri za taj blok (Slika 6-9). Moguće je

izvršiti i izbor više blokova odjednom, s tim da se tada ne prikazuju njihovi parametri već je sa

njima moguće raditi samo bazične operacije – manipulisanje objektima (cut-copy-paste-delete)

ili njihovu preraspodelu u grafičkom prikazu objekata (bring to front – send to back).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 227

Slika 6-9: CFC editor, izbor bloka i njegovi parametri

Podešavanja parametara svih funkcionalnih blokova vrše se kroz grupe

podešenja (Setting groups), dok se u CFC editoru vrši isključivo (logičko)

povezivanje blokova.

6.3.8 Rad sa Setting groups elementom projekta

Kao što je već rečeno, kroz grupe podešenja (Setting groups) grupišu se parametri podešenja

zaštitnih funkcija i daje mogućnost pamćenja više konfiguracija podešenja u jednom projektu,

tj. za jedan ureĎaj. Uvek mora da postoji bar jedna grupa podešenja, a korisnik može kasnije da

dodaje nove grupe (Setting groups <desni klik> Add Setting group). Sa jednom grupom

podešenja (<ikonica grupe><desni klik>) korisnik dalje može (Slika 6-10):

da je obriše (Remove setting group)

da je preimenuje (Rename setting group)

da je postavi kao aktivnu grupu podešenja (Set as active setting group)

Sa dodavanjem novih tipova zaštitnih funkcija u CFC dijagram automatski se u svim

definisanim grupama podešenja otvara odgovarajuća podgrupa parametara vezanih za tu zaštitu.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 228

Slika 6-10: Element Setting groups <grupa – popup meni>

Prilikom učitavanja projekta (upravljačkog programa) na ureĎaj samo će

aktivna grupa podešenja biti učitana.

6.3.9 Rad sa Event viewer elementom projekta

Na ovom mestu je moguće učitati zapise registratora dogaĎaja sa ureĎaja na aplikativni PC

(Event viewer <desni klik> Upload event records). Zapisi registratora dogaĎaja prikazuju

se tabelarno, Slika 6-11. Prikaz obuhvata vreme kada je dogaĎaj generisan, naziv dogaĎaja i

vrednost parametara koja je startovala registrator.

Kada se učitaju sa aktivnog ureĎaja, podaci iz registratora dogaĎaja dostupni su za dalju obradu

u odgovarajućem fajlu koji se nalazi u folderu projekta, u txt formatu.

Slika 6-11: IEDPro, Event viewer

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 229

6.3.10 Rad sa Disturbance viewer elementom projekta

Kroz ovaj element projekta učitavaju se sa aktivnog ureĎaja zapisi registratora poremećaja

(Disturbance recorder) i snimaju na aplikativni PC u folder projekta, u COMTRADE formatu

(Disturbance viewer <desni klik> Upload disturbance records). Za pregled zapisa

registratora poremećaja može se koristiti bilo koja aplikacija koja može da „čita“ COMTRADE

format, npr. TransWin®.

Slika 6-12: Prikaz Disturbance viewer fajla u COMTRADE formatu

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 230

6.4 BIBLIOTEKE FUNKCIONALNIH BLOKOVA

Osnovna funkcionalnost IEDPro alata sadržana je u predefinisanim funkcionalnim blokovima

koji se isporučuju uz aplikaciju. Osnovna biblioteka je PROTECTION, koja sadrži funkcije

relejne zaštite. Njihov opis dat je detaljno u poglavlju 3

I ostali blokovi (opšte namene) su grupisani po funkcionalnosti u biblioteke, a to su:

ANALOG_DEMUX – demultiplekseri

ANALOG_MUX – multiplekseri

CONTROLS – upravljački blokovi

COUNTERS – brojački blokovi

DIGITAL – blokovi za rad sa digitalnim signalima

FLIPFLOPS – flip-flop blokovi

LED – rad sa LED diodama na HMI panelu

MATH_ARITHMETIC – aritmetičke funkcije

MATH_LOGICAL – logičke funkcije

MATH_RELATION – relacioni operatori

MATH_STATISTICS – statističkie funkcije

MEASUREMENT – akvizicija merenih veličina

OTHER – ostale funkcije

SELECTOR – selektorske funkcije

SIGNAL_GEN – funkcije signal generatora

SIGNAL_MATH – funkcije za obradu signala

TIMERS – tajmerski blokovi

Blokovi u ovim bibliotekama definisani su u skladu sa IEC 61131 standardom. Koriste se kao

najmanji interkonektivni deo koji formira algoritam zaštitne funkcije u CFC (Continuous Flow

Chart) stilu.

6.4.1 ANALOG_DEMUX

Demultiplekser sa celobrojnom selekcijom

U zavisnosti od vrednosti ulaza sel, signal sa ulaza in se sprovodi do adekvatnog izlaza. U

biblioteci ANALOG_DEMUX postoje demultiplekseri sa 2, 3, 4 i 5 izlaza.

Primer:

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 231

if sel = = 0

out1 = in

if sel = = 1

out2 = in

Validne vrednosti za sel su od 0 do 1. Ako to nije slučaj, oba izlaza biće nula.

6.4.2 ANALOG_MUX

Multiplekser sa celobrojnom selekcijom

U zavisnosti od vrednosti ulaza sel, signal sa jednog od ulaza se sprovodi do izlaza out. U

biblioteci ANALOG_MUX postoje multiplekseri sa 2, 3, 4 i 5 ulaza.

Primer:

if sel = = 0

out = in1

if sel = = 1

out = in2

if sel = = 2

out = in3

6.4.3 BROJAČI (COUNTERS)

6.4.3.1 INTCOUNTER

Neograničeni 32-bitni brojač

Inkrementira svoj izlaz (out) za 1 u ciklusu programa (scan cycle) samo kada je aktivan ulaz en

(en = = 1), inače izlaz zadržava prethodnu vrednost.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 232

Brojač se resetuje kada je reset ulaz aktivan (reset = = 1) i en ulaz neaktivan (en = =

0). Ako su oba ulaza aktivna brojač će brojati.

Koristiti pažljivo ovaj blok. Ulazni signali moraju biti meĎusobno isključivi.

6.4.3.2 GENCOUNTER

Opšti brojač

Broji kada je aktivan ulaz enable. Resetuje se na inicijalnu vrednost kada se aktivira ulaz reset.

Brojač će menjati svoj izlaz periodično sa SamplePeriod-om koji se zadaje u milisekundama.

Tabela 6-1: GENCOUNTER blok, ulazi:


enable Bool 0 – Disabled

1 – Enabled 1 Aktivacija brojača

reset Bool 0 – Reset deactivated

1 – Reset activated 1 Resetovanje brojača

type Bool

0 – Free running counter

(32bit)

1 – Limited

1 Izbor tipa brojača

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 233


limit Int -231

– (231

- 1) 1 Granična vrednost za Limited

brojač

direction Uint

0 – Up

1 – Down

2 – Up/Down

1 Smer brojanja

initVal Int -231

– (231

- 1) 1 Inicijalna vrednost za brojanje

step Int -231

– (231

- 1) 1 Vrednost inkrementa

samplePeriod Uint 1 – (232

– 1) 1 Period promene izlaza [ms]

6.4.4 DIGITAL

6.4.4.1 FALL_EDGE

Detekcija silazne ivice ulaznog signala

Trajanje impulsa je jedan ciklus (1 milisekunda).

6.4.4.2 RISE_EDGE

Detekcija uzlazne ivice ulaznog signala

Trajanje impulsa je jedan ciklus (1 milisekunda).

6.4.4.3 DERIVE

Diferenciranje prvog reda ulaznog signala podeljenog parametrom perioda čime se prilagoĎava

strmina signala

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 234

Tabela 6-2: DERIVE blok ,ulazi


T Int -231

– (231

- 1) 1 Parametar perioda

6.4.4.4 ZCD

Detekcija prolaska kroz nulu u pozitivnom ili negativnom smeru

Ako je ulazni signal 0, izlazni signal je 0.

Ako je prethodna vrednost 0, a sledeća nije, izlazni signal je 1.

6.4.4.5 UNIT_DELAY

Jedinično kašnjenje

Ulazni signal se kasni za jedan programski ciklus odnosno jednu milisekundu. Početni uslov je

jednak sa nulom.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 235

6.4.4.6 UNIT_DELAY_IC

Jedinično kašnjenje sa početnim uslovom

Ulazni signal kasni za jedan programski ciklus. Podržava podešavanje inicijalnog stanja.

6.4.4.7 LATCH_UNLATCH

Pozitivan prelaz signala na ulazu Latch aktivira izlaz out (postavlja ga na 1). Pozitivan prelaz

signala na ulazu Unlatch deaktivira izlaz out (postavlja ga na 0). Ako se prelasci signala sa 0 na

1 dogode istovremeno na oba ulaza, izvršava se Unlatch.

6.4.4.8 DELAY_100

Blok kasni ulazni signal za 100 programskih ciklusa.

6.4.4.9 DELAY_N

Blok kasni ulazni signal za n programskih ciklusa. Maksimalna vrednost koju može uzeti

n je 100.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 236

6.4.4.10 DEAD_ZONE

Izlaz out uzima vrednost 0 ako je ulaz in unutar zone ograničene pragovima up i low. U

suprotnom izlaz uzima vrednost ulaza.

6.4.5 FLIP FLOPS

Ova biblioteka sadrži tri uobičajena flip-flop logička kola (D, T, JK), kao i uobičajeno latch

logičko kolo (SR).

Ponašanje FLIP FLOPS blokova je standardno za date tipove flip-flop-ova, odnosno latch-eva.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 237

6.4.6 LED

6.4.6.1 SIGNAL_LED

Drži uključenim HMI LED onoliko dugo koliko je jedan od ulaza polarisan logičkom

jedinicom. Ako su oba ulaza aktivna, red_light ima prioritet.

Ulazi su tipa bool, a izlaz može imati vrednosti 0, 1, 2 koje označavaju komande “ne svetli”,

“zeleno svetlo” i “crveno svetlo” respektivno.

6.4.6.2 LATCHED_LED

Uključuje LED kada je jedan od ulaza polarisan logičkom jedinicom, a drži ga uključenim sve

dok se ne aktivira signal clear.



6.4.6.3 COMBINED_LED

Svetla se generišu ili po flip-flop (SIGNAL_LED) ili po latch (LATCHED_LED) principu.

Latch princip ima prioritet u odnosu na flip-flop princip, kao i red_light ulaz u odnosu na

green_light.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 238



6.4.7 MATH_ARITHMETIC

6.4.7.1 CSABS

Blok izračunava apsolutnu vrednost celobrojnog ulaza input.

6.4.7.2 ADD

U biblioteci MATH_ARITHMETIC postoje sabirači sa 2, 3 i 4 ulaza.

6.4.7.3 SUB

Blok obavlja operaciju oduzimanja input2 od input1.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 239

6.4.7.4 MUL

Blok obavlja operaciju množenja dva celobrojna ulaza.

6.4.7.5 DIV

Blok obavlja operaciju deljenja dva celobrojna ulaza.

6.4.7.6 DIFFW180

Blok računa razliku dva celobrojna (integer) ulaza i smešta rezultat unutar opsega ±180000.

6.4.7.7 ADDW180

Blok računa zbir dva celobrojna (integer) ulaza i smešta rezultat unutar opsega ±180000.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 240

6.4.7.8 DIFFW360

Blok računa razliku dva celobrojna (integer) ulaza i smešta rezultat unutar opsega ±360000.

6.4.7.9 SQRT

Ovaj blok računa 32-bitni kvadratni koren 64-bitnog operanda.

6.4.7.10 ATANG

Računa inverznu tangens funkciju (arctang) od dobijenih realnih i imaginarnih delova. 360

stepeni je podeljeno na 8 oktanata (45 stepeni svaki). Oktanti se računaju na osnovu znaka Real

i Imag ulaza i njihovog odnosa. Veći od Real i Imag ulaza se bira za deljenika, a manji za

delioca.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 241

Razultat je dat u opsegu 0 – 359944, što predstavlja 0 - 359.944 stepeni.

Preciznost je izmeĎu 0.028 i 0.056 stepeni.

6.4.7.11 PERCENT

Računa traženi procenat ulazne vrednosti.

6.4.7.12 AVERAGE

Blok izvršava usrednjavanje ulaznog signala. Svake milisekunde se dodaje odbirak u signal

bafer i izvršava se usrednjavanje memorisanih vrednosti. Usrednjavanje je dostupno kroz

“prozor za usrednjavanje“, čija se širina može podešavati i može uzeti vrednost iz opsega od 1

do 20.

6.4.7.13 LEFT_SHIFT

Blok vrši pomeranje vrednosti sa ulaza input za n mesta (bita) u levo.

6.4.7.14 RIGHT_SHIFT

Blok vrši pomeranje vrednosti sa ulaza input za n mesta (bita) u desno.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 242

6.4.7.15 SIND_1024

Blok izračunava trigonometrijsku funkciju sinus (sin) nad ulaznim signalom input. Izlaz out je

skaliran sa vrednošću 1024, što znači da uzima vrednosti iz opsega [-1024, 1024].

6.4.7.16 COSD_1024

Blok izračunava trigonometrijsku funkciju kosinus (cos) nad ulaznim signalom input. Izlaz out

je skaliran sa vrednošću 1024, što znači da uzima vrednosti iz opsega [-1024, 1024].

6.4.7.17 DIV_COMP

Blok vrši deljenje dva kompleksna broja. Rezultat je dostupan u vidu Dekartovih (real, imag) ili

polarnih koordinata (mag, ang).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 243

6.4.7.18 MUL_COMP

Blok vrši množenje dva kompleksna broja. Rezultat je dostupan u vidu Dekartovih (real, imag)

ili polarnih koordinata (mag, ang).

6.4.7.19 SUB_COMP

Blok vrši oduzimanje dva kompleksna broja (drugi od prvog). Rezultat je dostupan u vidu

Dekartovih (real, imag) ili polarnih koordinata (mag, ang).

6.4.7.20 ADD_COMP

Blok vrši sabiranje dva kompleksna broja. Rezultat je dostupan u vidu Dekartovih (real, imag)

ili polarnih koordinata (mag, ang).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 244

6.4.8 MATH_LOGICAL

Ova biblioteka sadrži blokove logičkih operatora: AND, OR, XOR. Postoje AND i OR blokovi

sa 2, 3 i 8 ulaza. Primeri:

6.4.9 MATH_RELATION

Blok uporeĎuje celobrojne ulaze. Postoje sledeći blokovi za poreĎenje: ”manji od” (less than -

LT), “manji ili jednak” (less than equal - LTE), “veći od” (greater then - GT), “veći ili jednak”

(greater than or equal - GTE) i “jednak” (equal - EQ).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 245

6.4.10 MATH_STATISTICS

6.4.10.1 MAX3, MAX4

Blokovi MAX3 I MAX4 vraćaju vrednost najveću od 3, odnosno 4 ulazne vrednosti.

6.4.10.2 MIN3

Blok vraća vrednost najmanju od 3 ulazne vrednosti.

6.4.11 OTHER

6.4.11.1 RET

Povratak iz bloka. U IED Pro, ako korisnik definiše svoj blok, sa RET blokom unutra može

kontrolisati da li se izvršava njegov blok. Nula (0) na ulazu sprečava izvršenje, dok ga jedinica

(1) omogućava.

6.4.11.2 GATE

Blok propušta ulaz in na izlaz out ako je ispunjen uslov na pass ulazu (pass = 1).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 246

6.4.12 SELECTOR

Selektor digitalnih izlaza sa ulazom sel. U zavisnosti od vrednosti sel ulaza aktivira se jedan

od izlaza dok su ostali 0. U SELECTOR biblioteci postoje blokovi sa 2, 3, 4 i 5 izlaza.

6.4.13 SIGNAL_GEN

6.4.13.1 CLOCK

Generator takt-nog signala sa faktorom ispune od 0.5 (DutyRatio = 0.5). Ulaz period se zadaje u

milisekundama.

6.4.13.2 SINCOSGEN

Generator sinusoidalnog i kosinusoidalnog signala. Signali na izlazima sine i cosine su iste

amplitude (Amp) i frekvencije (Freq).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 247

6.4.14 SIGNAL_MATH

6.4.14.1 FFILTER

Furijeov filtar

Obavlja diskretnu Furijeovu transformaciju (DFT) ulaznog signala (32-bitni integer odbirak, sa

značajnih donjih 20 bita).

Signalni prozor je širine 20 pointa, period uzorkovanja je 1ms. DFT se vrši svake milisekunde

nad baferom od zadnjih 20 uzoraka. Izlazi su 32-bitni označeni realni (Real) i imaginarni

(Imag) delovi signala.

U biblioteci SIGNAL_MATH postoje i Furijeovi filteri za II, III , V i VII harmonik.

6.4.14.2 RMS

Računa efektivnu vrednost tj. srednju kvadratnu vrednost (Root-Mean-Square – RMS)

32-bitnog integer ulaznog signala. Koristi se klasična RMS formula.

Izlaz je 32-bitni integer čije su poslednje dve cifre decimale. Ima interno 64-bitno procesiranje.

Pomoćna upotreba brze 64-bitne integer sqrt funkcije (kvadratni koren).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 248

6.4.14.3 FREQUENCY

Izvodi merenje 32-binog integer signala. Koristi zero cross mehanizam. Prozor za

usrednjavanje je podesiv parametar.

Algoritam hendluje sve specijalne slučajeve. Tačnost je 0.01Hz. Izlazni rezultat je 32-bitni

integer čije su poslednje tri cifre decimale.

6.4.14.4 FREQ_GRAD

Blok vrši gradijent (izvod) frekvencije nad 32bitnim celobrojnim ulaznim signalom. Svakih

100ms se uzima vrednost frekvencije i poredi sa prethodnom uzetom vrednošću. Izračunava se

razlika i deli sa periodom vremena koje protekne u meĎuvremenu – u ovom slučaju 100ms.

Rezultat je izvod frekvencije u Hz/s. Usrednjavanje gradijent vrednosti je dostupno kroz “prozor

za usrednjavanje”, čija se širina može podešavati kao parameter, a može uzeti vrednosti iz

opsega [1,20]. Tačnost zavisi od izmerene frekvencije, a greška je do 0.01Hz/s. Izlaz je 32bitna

celobrojna vrednost sa zadnje 3 cifre iza decimalnog zareza. Brzina (tempo) računanja razlike

frekvencija je podesiv (rate) i predstavlja dužinu intervala izmeĎu izračunavanja u

milisekundama.

6.4.14.5 MINMAX

Računa lokalni minimum i maksimum 32-bitnog integer signala. Algoritam koristi tekući i

poslednja dva uzorka za nalaženje lokalnog ekstremuma.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 249

6.4.14.6 SIM_COMP

Računa pozitivne (Positive) i negativne (Negative) komponente, kao i komponente nulte

sekvence (Zero Sequences Components) trofaznog sistema uz pomoć filtera širokih 20 pointa.

6.4.14.7 C2P

PrevoĎenje Dekartovih u polarne koordinate. Ulazi su realni i imaginarni delovi kompleksne

promenljive. Izlazi su intenzitet i ugao.

6.4.14.8 P2C

PrevoĎenje polarnih u Dekartove koordinate. Ulazi su intenzitet i ugao kompleksne

promenljive. Izlazi su realni i imaginarni delovi.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 250

6.4.15 MEASUREMENT

6.4.15.1 MEASURELIB

Unutar ovog bloka se obavljaju sva potrebna merenja i procene potrebnih veličina koje se

koriste u zaštitnim funkcijama. Sam blok koristi pomoćne funkcije definisane unutar njega. To

su: kvadratni koren, arctang, procena frekvencije putem zero crossing mehanizma itd.

Veličine koje obezbeĎuje ovaj blok su:

- Ortogonalne komponente (realni i imaginarni delovi), amplitude i trenutni fazni ugao za

svaki strujni izvor, vrednosti osnovnog, II, III, V i VII harmonika, i osnovne podatke o

naponskim izvorima;

- Simetrične komponente;

- Frekvencija sistema. Računa se zero crossing analizom imaginarnog dela napona

sekundarnog kanala;

- Prividnu, aktivnu i reaktivnu snagu.

Na slici ispod je prikazan izgled jednog nekompletnog bloka za merenje.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 251

6.4.15.2 CBSTATUS

Ovaj blok odreĎuje stanje prekidača na osnovu njegovih pomoćnih kontakata. Uvek je u jednom

trenutku aktivan samo jedan od izlaza ovog bloka (Open, Closed, Bad, Interm, Jammed). Izlaz

Interm je aktivan u toku tranzijentnog procesa prilikom otvaranja ili zatvaranja prekidača.

Ukoliko su ulazi neaktivni duže od 100 ms notifikuje se aktivacija izlaza Jammed.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 252

6.4.15.3 SW_GEAR_STATUS

Status raskopne opreme. Ulazi bloka su “normalno otvoren” (in_NO) i “normalno zatvoren”

(in_NC).

Izlaz bloka uzima vrednosti 0, 1, 2 ili 3, što označava “meĎupoložaj“, “otvoren prekidač“,

“zatvoren prekidač“ i “nevalidno stanje“, respektivno.

6.4.15.4 MES_FREQ_PROT_3INS

Blok meri frekvenciju na osnovu tri ulazna napona. Operacija se vrši pomoću simetričnih

komponenata trofaznog sistema, koje se izračunavaju unutar samog bloka. Ulaz avg_window

odreĎuje koliko sistemskih perioda se koristi za usrednjavanje. Vrednost se može zadati iz

opsega [1,20].

6.4.15.5 MES_FREQ_PROT_1IN

Blok meri frekvenciju na osnovu jednog ulaznog napona. Ulaz avg_window odreĎuje koliko

sistemskih perioda se koristi za usrednjavanje. Vrednost se može zadati iz opsega [1,20].

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 253

6.4.16 TIMERS

6.4.16.1 STIMER

Jednostavni brojač sa podesivim vremenskim parametrom (ulaz tset). Ako se ulaz set promeni

sa 0 na 1, interni brojač se inkrementira. Ako interni brojač premaši unapred zadatu vrednost sa

ulaza tset, izlaz out se postavlja na 1. Ako se ulaz set promeni sa 1 na 0, interni brojač se

resetuje na 0, a izlaz out uzima vrednost 0.

6.4.16.2 TIMER

Standardni tajmer sa ulazom set. Pri promeni ulaza set sa 0 na1 unutrašnji brojač počinje da

broji, što se prikazuje na izlazu out. Kada se set promeni sa 1 na 0 brojač i izlaz out se resetuju

(na vrednost 0).

6.4.16.3 TTIMER

Jednostavni tajmer sa preset vremenom kao ulaznim signalom. Ako je ulaz set u prelaznoj formi

od 0 do 1, postavlja vremenski ulaz za preset parametar. Ako je ulaz set u prelaznoj formi od 1

do 0, resetovaće se interni brojač i out na 0.

6.4.16.4 T_TIMER

Verzija TTIMER, nema dinamičkog poreĎenja tset parametra.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 254

6.4.16.5 PTIMER

Jednostavni impulsni tajmer sa reset i en (enable) ulazima i preset vremenskim parametrom

(tset). Svaka tranzicija od 0 do 1 inkrementira lokalni brojač ako je ulaz en = = 1. Ako lokalni

brojač premaši preset parametar, postavlja se out izlaz ako je ulaz en = = 1. Ako je ulaz reset =

= 1 tada se lokalni brojač postavlja na 0.

6.4.16.6 TRIGGTIMER

Trigger tajmer sa preset vremenom kao ulaznim signalom. Ako je ulaz set u prelaznoj formi od

0 do 1, počinje da broji. Ako je ulaz set u prelaznoj formi od 1 do 0 resetuje interni brojač i

postavlja out na 0.

6.4.16.7 INTERVALHOLD

Interval Holder na usponsku ivicu ulaza set postavlja out i drži ga tačno tset milisekundi.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 255

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 256

7 MODERNA KOMUNIKACIJA :

PROGRAMIRANJE IEC 61850 VEZE SA IEC PRO

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 257

7.1 UVOD

IEC Pro softver poseduje moderan korisnički interfejs (GUI) putem koga inženjeri mogu

konfigurisati IEC 61850 izveštaje i GOOSE poruke tokom dizajniranja i puštanja u rad IEC

61850 trafostanica koje sadrže Advanced Control Systems (ACS) inteligentne elektronske

ureĎaje (IED ureĎaji). ACS ureĎaji podžavaju GOOSE komunikaciju brzine od 2 do 6 ms,

report dogaĎaja sa milisekundnom preciznošću kao i upload disturbance record fajlova. ACS

ureĎaji se prodaju sa bakarnim i fiber-optičkim konektorima.

Inženjeri mogu koristiti IEC Pro za sledeće zadatke:

Organizovanje i konfigurisanje komunikacije svih ACS IED ureĎaja u projektu

trafostanice

Konfigurisanje dolaznih i odlaznih GOOSE (Generic Object Oriented Substation

Event) poruka

Slanje podešenja ureĎaja i IEC 61850 konfiguracijskih fajlova (Configured IED

Description - CID) u ACS IED ureĎaje.

Generisanje ICD fajlova koji omogućavaju da SCADA i drugi softverski alati koriste

ACS IED konfiguracijske fajlove sa ACS GOOSE porukama i izveštajima

7.1.1 PREPORUČENA PC KONFIGURACIJA

• Podržani operativni sistemi: Windows XP Service Pack 2 ili noviji

• PC sa procesorom od 1 GHz ili bržim

• 256 MB (megabajta) RAM memorije ili više

• 90 MB slobodnog prostora na harddisku

• Video adapter i monitor s mogućnošću prikaza VGA rezolucije (1024 x 768) ili bolji

• Tastatura i miš

• Mrežna kartica

• Adobe Reader 8.1.2 ili noviji

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 258

7.2 UVOD U IEC 61850

U ranim devedesetim godinama prošlog veka, Electric Power Research Institute (EPRI) i

Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (IEEE) počeli su da definišu Utility

Communications Architecture (UCA). Na početku su se ove organizacije fokusirale na

komunikacije unutar kontrolnog centra i komunikacije izmeĎu trafostanice i kontrolnog centra i

osmišljena je Inter-Control Center Communications Protocol (ICCP) specifikacija. Ovaj

protokol, kasnije usvojen od IEC kao 60870-6 TASE.2, je postao standardni protokol za

razmenu informacija izmeĎu baza podataka u realnom vremenu . 1994. godine EPRI i IEEE su

započeli rad na UCA 2.0 (UCA2) za spoljašnje ureĎaje (Field Devices). 1997. godine EPRI i

IEEE su udružili snage sa Technical Committee 57 iz IEC da naprave zajednički internacionalni

standard. Udruženi napor ovih organizacija je rezultovao sadašnjim IEC 61850 standardom. IEC

61850 standard, nadskup od UCA2, sadrži većinu UCA2 specifikcije, plus dodatne

funkcionalnosti. Standard opisuje client/server i peer-to-peer komunikacije, dizajn trafostanice i

njenu konfiguraciju, testiranje i projektne standarde. IEC 61850 dokumenti, dostupni direktno

preko IEC internet sajta http://www.iec.ch, sadrže neophodne informacije za uspešnu

implementaciju ovog protokola.

7.2.1 MODELI OBJEKATA

IEC 61850 standard pretežno se oslanja na Abstract Communication Service Interface (ACSI)

modele za definisanje skupa servisa i reakcija na te servise. Apstraktno modelovanje

omogućava svim IED ureĎajima da se identično ponašaju na mreži. Od ovih apstraktnih modela

mogu se napraviti objekti (data items) i servisi koji postoje nezavisno od protokola koji se

koristi. TakoĎe, apstraktno modelovanje daje podlogu za uobičajene klase podataka (CDCs)

poput statusa, upravljanja i merenja, a služi i kao jedan od temeljnih blokova pri definisanju

većih objekata. UCA2 koristi Generic Object Models for Substation and Feeder Equipment

(GOMSFE) za prikaz podataka sa staničnih IED ureĎaja kao seriju objekata koje nazivamo

modeli ili blokovi (bricks). IEC radna grupa je ugradila GOMSFE koncept u standard uz neke

modifikacije terminologije; jedna je promena imena bloka (brick) u logički čvor (logical node).

Svaki od logičkih čvorova predstavlja grupu podataka (upravljanje, status, merenja, itd.)

povezanu na odreĎenu funkciju. Na primer, MMXU logički čvor (jedinica za višefazno

merenje) sadrži podatke o merenju uključujući napone, struje i druge stavke povezane sa

trofaznim merenjem. Svaki IED može sadržati mnoge funkcije poput zaštite, merenja i

upravljanja. Višestruki logički čvorovi predstavljaju funkcije u multifunkcijskim ureĎajima.

Logički čvorovi se mogu organizovati u logičkim ureĎajima slično direktorijumima na

kompjuterskom disku. Kao što je pokazano, u IEC 61850 mreži svaki fizički ureĎaj može

sadržati više logičkih, a svaki logički ureĎaj može sadržati više logičkih čvorova. Mnogi releji,

merni instrumenti i drugi IEC 61850 ureĎaji sadrže jedan primarni logički ureĎaj u kom su svi

modeli organizovani. Ostali ureĎaji koji prikupljaju i prikazuju podatke sa drugih IED ureĎaja

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 259

mogu sadržati više logičkih ureĎaja. Za ove ureĎaje, svaki logički ureĎaj predstavlja jedan

povezani ureĎaj. IEC 61850 ureĎaji su sposobni da prikažu podatke sami o sebi (self-

description). Nema potrebe za konsultovanjem specifikacije logičkih ureĎaja, merenja i drugih

komponenti da bi se zahtevali podaci sa drugog IEC 61850 ureĎaja. IEC 61850 klijenti mogu

zahtevati i prikazati listu i opis podataka dostupnih na IEC 61850 serveru. Jednostavno se

pokrene MMS browser da se pronaĎu ureĎaji na IEC 61850 mreži i otrkije koji su podaci

dostupni. Self-description takoĎe dozvoljava proširivanje standarda i custom data modela .

Umesto traženja podataka u profilu sačuvanom u sopstvenoj bazi podataka, IEC 61850 klijent

može jednostavno potražiti IEC 61850 ureĎaj i dobiti opis svih logičkih ureĎaja, logičkih

čvorova i dostupnih podataka. Za razliku od SCADA (Supervisory Control and Data

Acquisition) protokola koji prikazuje podatke kao listu adresa, IEC 61850 to radi pomoću

deskriptora u kombinovanom zapisu sastavljenom od komponenti.

7.2.2 MMS

Manufacturing Messaging Specification (MMS) omogućava servis za transfer na nivou

aplikacije (application-layer transfer) podataka u realnom vremenu unutar LAN mreže

trafostanice. MMS je razvijen kao mrežno nezavisni protokol za razmenu podataka za

industrijske mreže u osamdesetim godinama 20. veka i standardizovan je kao ISO 9506. U

teoriji, IEC 61850 se može preslikati na bilo koji protokol. MeĎutim, može biti vrlo

komplikovano preslikati objekte i servise na protokol koji samo omogućava pristup

jednostavnim skupovima podataka putem registara ili indeksa. MMS podržava kompleksne

imenovane objekte i fleksibilne servise što omogućava jednostavno preslikavanje na IEC 61850.

Relativno lako preslikavanje u IEC 61850 je bio glavni razlog za prihvatanje od početka MMS

za UCA od strane UCA grupe korisnika, kao i za IEC 61850 IEC od strane IEC.

7.2.3 GOOSE

The Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) objekat unutar IEC 61850 služi za

brze upravljačke poruke. IEC 61850 GOOSE automatski emituje na mrežu podatke o statusu,

upravljanju i izmerenim vrednostima da bi ih drugi ureĎaji mogli koristiti. IEC 61850 GOOSE

šalje poruke nekoliko puta povećavajući time verovatnoću da ih drugi ureĎaj primi. IEC 61850

GOOSE objekti mogu brzo i lako prenositi informacije o statusu, upravljanju i merenjima

izmeĎu čvorišta (peers) na IEC 61850 mreži. IEC Pro softver se koristi za konfigurisanje ACS

ureĎaja za primanje GOOSE poruke drugih ureĎaja, a takoĎe i za konfigurisanje odlaznih

GOOSE poruka.

Svaki IEC 61850 GOOSE pošiljalac uključuje u svakoj odlaznoj poruci identifikacioni string

(GOOSE sender ID) i Ethernet multicast group address. UreĎaj koji prima GOOSE poruke

koristi te delove da identifikuje i filtrira dolazeće GOOSE poruke.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 260

7.2.4 SCL FAJLOVI

Substation Configuration Language (SCL) je konfiguracijski jezik baziran na XML-u koji

omogućava razmenu konfiguracije podataka iz databaze izmeĎu softverskih alata različitih

izdavača. Postoji 4 tipa SCL fajlova:

• IED Capability Description file (.ICD)

• System Specification Description (.SSD) file

• Substation Configuration Description file (.SCD)

• Configured IED Description file (.CID)

ICD fajl opisuje IED mogućnosti uključujući informacije o LN i GOOSE podršci. SSD fajl

opisuje single-line dijagram trafostanice i zahtevanih LN-ova. SCD fajl sadrži informacije o

svim IED ureĎajima, komunikacijskim konfiguracionim podacima, i opisu trafostanice. CID fajl

(može biti više CID fajlova) opisuje jedan poseban IED ureĎaj unutar projekta i uključuje

adresne informacije.

7.2.5 IZVEŠTAJI I LOGOVI

ACS ureĎaji podržavaju nebaferovane blokove za upravljanje izveštajima u skladu sa IEC

61850-8-1. Trenutno ACS ureĎaj ne podržava logovanje.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 261

7.3 OPŠTI PREGLED SISTEMA

7.3.1 OSNOVNA UPOTREBA

Da bismo lakše objasnili koncept ACS IEC 61850 implementacije, postavićemo dva IED

ureĎaja na sledeći način: LED na prvom IED-u se pali kad korisnik pritisne F1 taster na drugom

IED-u. LED se gasi kada korisnik pritisne F2 taster. Signal da je taster pritisnut šalje se preko

GOOSE poruka.

Slika 7-1: Demo konfiguracija

• Startujte IEC Pro. U Actions meniju kliknite na Add new IED. Popunite IED name,

type, version i IP address. IP mora odgovarati IP adresi ureĎaja koja se zadaje preko IED

Pro softvera ili HMI-ja.

• Ponavljati ove korake za svaki IED ureĎaj koji postoji u projektu. Konfigurisaćemo 2

ureĎaja: SENDER i RECEIVER.

• Kliknuti na Save dugme da bi se sačuvao projekat.

• Podesićemo RECEIVER da primi test signal od SENDER-a. Kliknite na SENDER IED,

a potom na GOOSE transmit tab (Slika 7-2).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 262

Slika 7-2: IEC Pro (SENDER)

• Označiti OUT_00 checkbox. 64 checkbox-ova u GOOSE transmit panelu predstavljaju

64 promenljive u IED ureĎaju koje mogu biti poslate putem GOOSE-a. Popuniti opis signala

sledećim tekstom: TestSignal.

• Kliknite na RECEIVER, pa na GOOSE receive tab. GOOSE poruka iz SENDER

ureĎaja vidi se u gornjem levom uglu list box-a.

• Izabrati GOOSE iz SENDER ureĎaja, pa izabrati odredišni ulazni kanal (kanal IN_00 u

ovom slučaju) i kliknuti na Link (Slika 7-3).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 263

Slika 7-3: IEC Pro (RECEIVER)

Slika 7-4: IED Pro SymbolTable (SENDER)

• Sad je potrebno povezati GOOSE sa procesnim promenljivima uz pomoć IED Pro. Prvo

se napravi Continuous Flow Chart (CFC) za SENDER-a. Startujte IED Pro, pa potom kliknite

na create new project. Kliknite na SymbolTable u stablu i u symbol name kolonu upišite

kratak opis za HMI Button F1, HMI Button F2 i Goose OUT_00 signale. Nazvaćemo ih ON,

OFF i TestSignal respektivno (Slika 7-4). Naravno u drugim projektima možete koristiti i

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 264

opisne nazive npr: “otkaz prekidača”, “blokada”, itd… Sad kliknite na CFC u stablu i dodajte

dva IN bloka, SR_FLIFLOP blok i jedan OUT blok. Povežite blokove na način kako prikazuje

Slika 7-5. Iz combo box polja za IN blokove izaberite ON i OFF, za OUT blok izaberite

TestSignal. Za SR_FLIPFLOP ne birajte ništa. To znači da je test signal generisan i prosleĎen

kad stisnete F1 taster, isključen kad stisnete F2 taster i prosleĎen na drugi IED preko GOOSE

00 kanala.

Slika 7-5: IED Pro CFC (SENDER)

• Sad napravite CFC za RECEIVER. Startujte IED Pro, napravite novi projekat i dodajte

dva bloka IN i OUT. U SymbolTable opišite ih sa TestSignal i LED1 (Slika 7-6). GOOSE

primljen na IN_00 input kanal se prosleĎuje na LED1 (Slika 7-7).

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 265

Slika 7-6: IED Pro SymbolTable (RECEIVER)

Slika 7-7: IED Pro CFC (RECEIVER)

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 266

• Na kraju, potrebno je poslati konfiguracioni fajl pripremljen u IEC Pro na ureĎaj. Prvo se

povežu ureĎaji na PC preko switch-a i Ethernet kabla. Podesi se IP adresa svakog ureĎaja preko

HMI modula, a zatim resetuje svaki da bi promene bile prihvaćene. Podesi se IP adresa za svaki

ureĎaj u IEC Pro Properties panelu tako da odgovara već zadanoj IP adresi ureĎaja.

• Kliknite na svaki IED, a potom Send iz Actions menija.

• Kompajlirajte i upload-ujte sve CFC dijagrame na ureĎaje preko IED Pro softvera.

• Kliknite F1 taster na prvom ureĎaju. LED dioda na drugom bi trebalo da se upali.

Kliknite F2 taster i LED dioda bi trebalo da se ugasi.

• U slučaju da naiĎete na probleme kontaktirajte našu službu podrške preko e-mail adrese

[email protected].

Vreme prenosa GOOSE poruka izmeĎu dva ACS IED ureĎaja je u

opsegu od 2 do 6 milisekundi u zavisnosti od od vrste i kvaliteta

Ethernet switch-a. ACS IED proverava svake 2ms da li se promenila vrednost

memorijske lokacije i ako jeste šalje GOOSE poruku. Prijemni IED proverava

svake 2ms da li je stigla nova GOOSE poruka. Poruka putuje kroz mrežu i

switch-eve od 1 do 2 ms. Ovo vreme može biti i duže ako se ACS IED koristi

zajedno sa ureĎajem drugog proizvoĎača.

7.3.2 EKSPORTOVANJE ICD FAJLOVA U SCADA SISTEME I SOFTVERSKE

ALATE DRUGIH PROIZVOĐAČA

Ponekad je potrebno eksportovati ICD fajl sa opisom IED ureĎaja zbog upotrebe u nekom

SCADA sistemu ili softveru drugog proizvoĎača. ICD (IED capability description) fajl definiše

kompletno mogućnosti IED ureĎaja. Fajl sadrži jednu IED sekciju, opciono i sekciju

komunikacije i sekciju trafostanice koja označava fizičke ureĎaje koji su povezani sa datim IED

ureĎajem. Eksportovanje ICD fajlova je takoĎe veoma korisno kada želimo da povežemo

ureĎaje drugih proizvoĎača na ACS GOOSE.

• Dodajte novi IED u projekat. Vodite računa da li ste izabrali korektnu verziju iz menija.

Verziju možete proveriti preko HMI-a: Menu → Settings → Terminal → Identity.

• Podesite IED da šalje GOOSE poruke (ako je potrebnoa) i povežite ih pomoću IED Pro

sa procesnim podacima kao što je prethodno objašnjeno u 7.9.1.

• U Actions meniju kliknite na Export device.

• Iskočiće File save dialog i tražiće da mu naznačite gde želite da sačuvate fajl.

• Dajte željeno ime i kliknite na Save.

mailto:[email protected]

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 267

• Sad možete importovati ICD fajl u SCADA sistem ili neki drugi softver koji podržava

IEC 61850. Nije moguće izabrati koji signali se eksportuju u SCADA sistem. ICD fajl će

sadržati sve relevantne podatke: binarne ulaze/izlaze, start i trip indikacije zaštitnih

funkcija i sve merne veličine - struje i napone, ukupnu, aktivnu i reaktivnu snagu, faktor

snage i frekvenciju. ACS ureĎaji podržavaju snimanje i pregledanje vremenski označenih

dogaĎaja sa preciznošću od 1ms kao i upload disturbance record fajlova. ACS IED može

simultano slati report-ove na pet različitih SCADA sistema

7.3.3 IMPORTOVANJE SCD FAJLOVA DRUGIH IZDAVAČA

Substation Configuration Description (.SCD) fajl detaljno opisuje kompletnu trafostanicu.

Sadrži sledeće sekcije: trafostanica, komunikacije, IED i Data type sekcija. Fajl .SSD i različiti

.ICD fajlovi doprinose stvaranju SCD fajla. Importovanje SCD fajla je korisno kada želimo da

povežemo ACS IED ureĎaj na GOOSE poruke drugi proizvoĎača.

• Napravite SCD fajl sa alatom drugog proizvoĎača. Uverite se da svi IED-i u SCD-u

imaju dodeljene IP adrese.

• U File meniju u IEC Pro kliknite Import.

• PronaĎite SCD fajl napravljen softverom drugog proizvoĎača.

• Kliknite Open i fajl je importovan. Primetićete da ne možete editovati GOOSE poruke

IED ureĎaja drugih proizvoĎača.

• Dodajte ACS ureĎaj u projekat i povežite ga na importovane GOOSE poruke kao što je

već objašnjeno u 7.9.1.

• Povežite GOOSE sa procesnim podacima pomoću IED Pro-a.

PAŢNJA: ACS ureĎaji mogu primati samo GOOSE poruke koje

sadrţe dva objekta u dataset-u. Prvi mora biti tipa “quality”, a

drugi tipa “boolean”. Povezivanje IED na bilo koji drugi dataset moţe

dovesti do neţeljenih efekata u radu kao i do značajne materijalne štete.

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 268

8 TEHNIČKA DOKUMENTACIJA

Tabela 8-1: PCT210 Tehnička dokumentacija, zaštita

TEHNIČKE KARAKTERISTIKE PCT 210

Standardne konfiguracije Zaštita Izvoda

Motorna zaštita

Merna ćelija

Transformatorska zaštita

Distantna zaštita

Merni transformatori Strujni transformatori (fazni) 3 6 6 3

Strujni transformatori (neutralna) 1 2 2 1

Naponski transformatori (fazni) 3 3 3 3 3

Naponski transformatori (neutralna) 1 1 1 1 1

Tip zaštite ANSI

oznaka

IEC oznaka

Trofazna prekostrujna zaštita u 3 stepena

50/51

3I>, 3I>>, 3I>>>

• • • •

Neusmerena zemljospojna zaštita u 2 stepena

50N/51N I0>, I0>> • • • •

Zaštita od uključenja na kratak spoj (SOTF)

50HS • • • •

Usmerena trofazna prekostrujna zaštita u 3 stepena

67

Idir>, Idir>>,

Idir>>>, t • • •

Osetljiva usmerena zemljospojna zaštita u 2 stepena

67N IEE>,

IEE>>, t • • •

Zaštita od termičkog preopterećenja u 3 stepena

49/49F

3Ith>, 3Ith>>, 3Ith>>>

• • • •

Zaštita od nesimetričnog opterećenja u 2 stepena

46 I2>, I2>> • • • •

Uprošćena zaštita sabirnica • •

Zaštita od otkaza prekidača 50BF CBFP • • • • Stabilizacija po drugom harmoniku - Inrush

68 3I2f> • • • •

Automatsko ponovno uključenje (APU) 79 0 → 1 • •

Kontrola isključnih krugova 74TC • • • •

Zaštita od pobude pri uključenju (CLP) • • •

Podnaponska zaštita 27 U< • • • • •

Prenaponska zaštita 59 U> • • • • •

V/f zaštita 24 U/f • • • • • Zemljospojna zaštita od rezidualnog napona

59N U0>, U0>> • • • • •

Podfrekventna zaštita 81U f< • • • •

Nadfrekventna zaštita 81O f> • • • •

Zaštita od nagle promene frekvencije 81R df/dt • • • •

Diferencijalna zaštita transformatora 87T 3ΔI> •

Diferencijalna zaštita motora 87M ΔI> • Zaštita od uzastopnog startovanja motora

66 •

Podstrujna zaštita 37 I< •

Distantna zaštita 21/21N Z< •

Provera sinhronizma 25 SYNC •

Lokator kvara 21FL •

Podužna diferencijalna zaštita 87L 3ΔI>, 3ΔI>> •

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 269

Merni ulazi

Tri fazne struje: 1/5 A

Jedna neutralna struja: 1/5 A

Tri fazna napona: 100 V

Jedan neutralni napon: 100 V

Bazna frekvencija: 50 Hz

Binarni ulazi

Galvanski izolovani binarni ulazi 110/220 V DC:

Osnovna verzija: 8 konfigurabilnih

Opciono: do 64 konfigurabilna

GOOSE tip binarnih ulaza putem IEC 61850

64 konfigurabilna GOOSE ulaza

Binarni izlazi

Galvanski izolovani binarni izlazi (kontakti relea):

Osnovna verzija: 1 SO nekonfigurabilni

(samonadzor)

Osnovna verzija: 8 NO konfigurabilnih

Opciono: do 64 NO konfigurabilnih

GOOSE tip binarnih izlaza putem IEC 61850

64 konfigurabilna GOOSE izlaza

HMI

Osnovni: 4x20 LED ekran

Pcioni: 128x128 LED ekran

3 namenske i 17 programibilnih LED

5 funkcijskih tastera

2 komandna tastera

Komunikacija

Komunikacijski protokoli:

IEC 61850-8-1 uključujući GOOSE i

MMS razmenu poruka

IEC 60870-5-103 uključujući MMS

poruke

Hardverske konekcije:

Ethernet za IEC 61850

Optički i/ili bakarni (x2)

RJ45 na prednjem panelu za podešavanje

Serijska

RS 232 i/ili RS485

Napon napajanja

100 / 240 V AC/DC

Dimenzije

Kućište

visina: 250 mm, širina: 205 mm, dubina:

195 mm

Prednji panel

visina: 265,5 mm, širina: ½ x 19‟‟

Alati

IED Pro - podešavanje zaštitnih i

kontrolnih funkcija, konfigurisanje

signala i zapisa o kvarovima

IEC Pro - podešavanje IEC 61850 i

GOOSE parametara

TEHNIČKE KARAKTERISTIKE PCT 210

Standardne konfiguracije Zaštita Izvoda

Motorna zaštita

Merna ćelija

Transformatorska zaštita

Distantna zaštita

Upravljanje i dijagnostika

Upravljanje prekidačem snage • • • • •

Samotestiranje i samodijagnostika relea • • • • •

Merenja i izvedene veličine

Disturbance recorder (120 MB, snimci duži od 15 minuta) • • • • •

Event recorder (do 10.000 događaja) • • • • • Fazne struje i struje neutralnog provodnika (1, 2, 3, 5. i 7.

harmonik) • • • •

Simetrične komponente struja i napona • • • •

Napon neutralnog provodnika • • • •

Fazni i međufazni naponi • •

Frekvenecija • •

Snage (aktivna, reaktivna i ukupna), energija i faktor snage • •

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 270

Tabela 8-2: PCT210 Opšta tehnička dokumentacija

Operativni uslovi

kućište i terminal: IP20

T = -10 do +55°C (temperatura)

RH = 0 do 70% (vlažnost)

Uslovi skladištenja T = -40 do + 70°C

RH = 0 do 90%

Kućište

1/2 19” standardni rack format

materijal: čelik, pocinkovano spolja i unutra,

emajlirano spolja

Ulazi za merenja

trofazne struje: 1/5 A

struja sa obuhvatnim trafoom: 1/5 A

napon otvorenog trougla: 100 V

bazna frekvencija: 50 Hz

Binarni ulazi/izlazi

8 binarnih ulaza (opciono do 64)

8 binarnih izlaza (opciono do 64)

broj ulaza i izlaza se može povećati

dodavanjem dodatnih modula

64 GOOSE ulaza i 64 GOOSE izlaza

HMI

4x20 LED ili 320x240 (¼ VGA) ili 128x128

pixel-a ekran

3 namenjena i 17 programibilnih LED

indikatora dogaĎaja

9 kontrolnih, 5 funkcijskih i 2 komandna

tastera

Komunikacija

IEC 61850 i GOOSE i MMS poruke

IEC 60870-5-103 i MMS poruke

TCP/IP

Ethernet

Optika

RS 485 / RS 232

Napajanje 100 ... 240 V AC/DC

Veličina i teţina

visina: 250 mm, širina: 205 mm,

dubina: 195 mm - kućište

visina: 265,5 mm, širina: ½ x 19‟‟ – prednji

panel

otprilike 3.5 kg

Softverski alati

IED Pro – podešavanje i upravljanje

funkcijama, konfigurisanje signala i snimanje

kvarova

IEC Pro – podešavanje IEC 61850 i GOOSE

komunikacije

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 271

9 IEC STANDARDI

PCT210 ureĎaj je dizajniran i testiran u skladu sa sledećim tehničkim i sigurnosnim

standardima:

Tabela 9-1: PCT210 standards compliance

Standard (opis) Testni uslovi

IEC 60255-11

(Interruptions to DC energizing

quantity)

100 % interruption

50 ms

IEC 60255-22-1

(1 MHz burst disturbance)

Class III:

Common mode test voltage: 2.5 kV

Differential mode test voltage: 1 kV

IEC 60255-22-2

(Electrostatic discharge)

Class IV:

Contact discharge: 8 kV

Air discharge: 15 kV

IEC 60255-22-3

(Radiated electromagnetic field

disturbance)

20V/m (rms)

frequency sweep:

o 80 - 1000 MHz and

o 1400 - 2000 MHz

spot frequencies:

o 80, 160, 450, 900, 900 pulse modulated,

o 1800 and 1800 pulse modulated

IEC 60255-22-4

(Fast transient/burst immunity)

Class A:

Peak voltage: 4 kV; Repetition rate 5 kHz; for

Functional earth, Auxiliary power supply inputs

and Input/output ports

Peak voltage: 1 kV; Repetition rate 5 kHz; for

Communication

IEC 60255-22-5

(Surge immunity)

2 kV to auxiliary power and input and output ports

line-to-line

1 kV to auxiliary power and input and output ports

line-to-earth

1 kV to communication ports line-to-line

IEC 60255-22-6

(Immunity to conducted

disturbances)

10V, 0.15 – 80 MHz

IEC 60255-22-7

(Power frequency immunity)

Class A:

150 V Differential mode

300 V Common mode

IEC 60255-25

(Radiated emission)

30 - 230 MHz, 40 dB quasi peak

230 - 1000 MHz, 47 dB quasi peak

Tested with 110 VDC and 220 VAC power supply

IEC 60255-25

(Conducted emission)

0.15 - 0.50 MHz, 79 dB quasi peak, 66 dB average

0.5 - 5 MHz, 73 dB quasi peak, 60 dB average

5 - 30 MHz, 73 dB quasi peak, 60 dB average

Tested with 110 VDC and 220 VAC power supply

PCT210

TM Priručnik

rev. 1.8 272

Copyright PCT210, IED Pro and IEC Pro are Registered Trade Marks of ADVANCED CONTROL SYSTEMS d.o.o.

Windows is Registered Trade Mark of Microsoft Corp. Linux is Registered Trade Mark of Linus Torvalds. All other

trade marks that appear in this Document are property of their respective owners.

Legal Notice This document is Copyright © 2006 - 2010, ADVANCED CONTROL SYSTEMS d.o.o. All rights reserved.

Permission is granted to copy this document for the sole purpose of Document backup.

Document and modified versions of the document are provided with the further understanding that:

Document is provided on an "AS IS" basis, without warranty of any kind, either expressed or implied, including,

without limitation, warranties that the document or modified version of the document is free of defects merchantable,

fit for a particular purpose or non-infringing. The entire risk as to the quality, accuracy, and performance of the

document or modified version of the document is with you. Should any document or modified version prove

defective in any aspect, you (not the initial writer, author or any contributor) assume the cost of any necessary

servicing, repair or correction. This disclaimer of warranty constitutes an essential part of this license. No use of any

document or modified version of the document is authorized hereunder except under this disclaimer;

Under no circumstances and under no legal theory, whether in tort (including negligence), contract, or otherwise,

shall the author, initial writer, any contributor, or any distributor of the document or modified version of the

document, or any supplier of any of such parties, be liable to any person for any direct, indirect, special, incidental, or

consequential damages of any character including, without limitation, damages for loss of goodwill, work stoppage,

computer failure or malfunction, or any and all other damages or losses arising out of or relating to use of the

document and modified versions of the document, even if such party shall have been informed of the possibility of

such damages.

ADVANCED CONTROL SYSTEMS doo

Brankova 30, 11000 Belgrade, SERBIA

Phone: +381.(0)11 20.25.550 Fax: +381 (0)11 20.25.577

[email protected] http://www.adv-cs.com

udoc-0010-0005 pct210 prirucnik sr

Documents