Rea 101 Om Portugues

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REA 101 Relé de Proteção de Arco Manual do Operador

ABB Produtos e Sistemas de Automação de Subestações


REA 101 Relé de Proteção de Arco

Manual do Operador

Conteúdo 1.

Generalidades..........................................................................................3 1.1. Características ............................ ............................ ........................ 3

2.

Segurança................................................................................................4

3.

Diagrama de blocos ......................... ............................ ............................ 5

4.

Descrição da operação .......................... ........................... ....................... 6 4.1. Unidade Unidade indicadora de corrente corrente ........................ ............................. ...6 4.2. Unidade detectora de luz ......................... ........................... ..............6 4.3. Saída de disparo .......................... ............................. ........................ 6 4.4. Portas A e B para a conexão de unidades unidades de extensão ...................6 4.5. Comunicação REA101 / REA101 (optolink)......................................7 4.6. Proteção de falha de disjuntor (CBFP)..............................................7 4.7. Unidade Unidade de auto-supervisão auto-supervisão (IRF) ........................... ......................... 7 4.8. Painel frontal ............................. ............................ ............................ 8 4.9. Funções dos LEDs e das chaves......................................................8

5.

Conexões ............................ ............................ ............................. ..........12 5.1. Conector X1 ........................ ............................. ............................ ...12 5.2. Conector X2 ........................ ............................. ............................ ...12 5.3. Conector X3 ........................ ............................. ............................ ...12 5.4. Conectores X4 e X5 X5 ........................... ........................... ..................13 5.5. Conectores X6 e X7 X7 ........................... ........................... ..................13 5.6. Conectores X8 e X9 X9 ........................... ........................... ..................13 5.7. Conectores X10 e X11 ....................... ............................ .................13

6.

Painel traseiro ........................... ............................ ............................. ....14

7.

Comissionamento Comissionamento ........................... ............................ ........................... 15 7.1. Verificações e ajustes ......................... ........................... .................15 7.2. Teste do sistema sistema de proteção de arco ......................... ...................15 7.3. Ajuste da referência de luz..............................................................16

8.

Desenhos de dimensões............................ ........................... .................17 8.1. Alternativas de montagem ..............................................................17

9.

Exemplos de aplicação ......................... ........................... ......................19 9.1. A ser lembrado ao ao construir as aplicações: aplicações: ........................... .........19 9.2. Exemplos.........................................................................................19

10. Dados técnicos....................... técnicos................................................... ............................ ............................ ........28 11. Informações para encomenda.......................... encomenda.......................... ............................ ..........31 11.1. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5.

Relés e acessórios de montagem.................................................31 Fibras detectoras pré-fabricadas pré-fabricadas ........................ .......................... 31 Acessórios para fabricação fabricação de fibras detectoras detectoras ........................ ..31 Cabos Cabos de conexão .......................... ............................ ..................31 Fibras de transferência de sinais sinais ....................... .......................... .32

12. Referências ............................ ............................ ............................ ........33

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Manual do Operador

Generalidades O relé de proteção de arco REA101 e as unidades de extensão REA103 e REA105 são projetadas para uso na proteção de aparelhos de manobra de média e baixa tensão. A unidade central tipo REA101 opera independentemente ou em conjunto com as unidades de extensão REA103 e REA105. Estas unidades de extensão permitem que o número de fibras detectoras seja aumentado, desta forma estendendo a área a ser protegida. Numa condição de arco, a posição da falha é rapidamente localizada inspecionando a área coberta pela fibra detectora que captou o arco. O design das unidades de extensão REA103 e REA105 é quase o mesmo. A diferença principal entre as unidades é que a REA105 está provida de duas saídas de disparo rápido, capazes de abrir, por exemplo, os disjuntores de acoplamento de barras ou ambos os disjuntores de um alimentador duplo. Desta forma é obtido o disparo seletivo. O relé de proteção de arco REA101 está provido de duas portas de saída, em cada uma das quais podem ser conectadas no máximo 5 unidades de extensão.

Fig. 1-1. REA 10_ Unidades de proteção de de arco.

1.1

Características • • • • • • • •

3

Função de sobrecorrente trifásica Fibra detectora tipo circuito ou radial para detecção de arco 2 saídas de semicondutor de alta velocidade para disparo Saídas de relé para disparo 2 portas RJ45 para a conexão das unidades de extensão 2 conectores ópticos para a transferência rápida do sinal ON/OFF entre unidades centrais Proteção de falha de disjuntor, ou seja, saída retardada para disjuntor de nível superior Unidades de auto-supervisão para o monitoramento da fibra detectora, tensões de operação e fiação entre as unidades centrais e as unidades de extensão.

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Segurança • • • • • •

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Manual do Operador

Os regulamentos nacionais e municipais de segurança na eletricidade sempre devem ser observados. Podem aparecer tensões perigosas nos conectores, mesmo se a tensão auxiliar estiver desligada. A estrutura das unidades deve ser cuidadosamente aterrada. Somente um eletricista qualificado pode executar a instalação elétrica. As fibras detectoras devem ser manipuladas conforme as instruções dadas pelos fabricantes de fibra detectora. As alterações nos ajustes e a configuração devem ser feitas com a tensão auxiliar (Uaux) desligada. Poderão ocorrer defeitos se as modificações forem feitas com a tensão de alimentação conectada.

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Manual do Operador

Diagrama de blocos

Fig. 3-1. Diagrama de blocos do relé de proteção de arco REA101 REA101

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Descrição da operação

4.1

Unidade indicadora de corrente

Manual do Operador

As três correntes de fase são medidas através de transformadores. Um sinal de sobrecorrente é ativado toda vez que a corrente exceder o nível de referência numa fase. As chaves SG1/1-4 são usadas para selecionar o nível de referência. Os ajustes de nível de corrente disponíveis são 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 3.0, 5.0 e 6.0 vezes a corrente nominal (In + 1.0 A ou 5.0 A). 4.2

Unidade detectora de luz

A chave SG1/6 é usada para ativar a fibra detectora. O nível de referência automático ou manual é selecionado com a chave SG1/5. A luz captada pela fibra detectora é amplificada e comparada com o nível de referência pré-selecionado. Quando a luz exceder o nível de referência ajustado, é ativado um sinal luminoso. Quando o nível de referência automático for selecionado, a unidade forma o nível de referência com base na intensidade da iluminação traseira medida pela fibra detectora. Quando o nível de referência manual for selecionado, a unidade forma o nível de L evel Adj. referência com base no valor selecionado com o potenciômetro Light Ref. Level no painel frontal. A condição da fibra detectora é monitorada enviando um impulso de teste através da fibra. A menos que o impulso de teste seja recebido em intervalos regulares na outra extremidade do circuito, o LED sensor de falhas (Sensor Fault) e o LED de auto IRF ) são ativados e o relé IRF é rearmado. Se o recurso de monitoramento supervisão ( IRF de detectores não for necessário, o mesmo pode ser desativado mediante a chave SG3/4. Nesse caso, nenhum impulso de teste será enviado, podendo ser usada uma fibra detectora radial com terminação. 4.3

Saída de disparo

A saída de disparo é provida de duas saídas de semicondutor IGBT isoladas galvanicamente, HSO1 e HSO2, e um relé de saída TRIP3. Estas saídas podem ser usadas em circuitos de CC e CA. O sinal de controle das saídas é ativado se o sinal de sobrecorrente e o sinal de luz, porém não o sinal de falha de tensão tensão de operação, forem ativados ao mesmo mesmo tempo. Se o disparo for ativado somente por um arco, o sinal de sobrecorrente pode ser ajustado para estar constantemente ativo mediante a chave Trip Condition localizada no painel frontal. Quando for enviado um sinal de disparo, as saídas dos disparos são travadas no disparo ativo. O botão Reset no painel frontal ou um sinal de rearme aplicado na entrada RESET podem podem ser usados para rearmar as saídas. 4.4

Portas A e B para a conexão das unidades de extensão

As portas A e B são ativadas usando as chaves SG1/7-8. As unidades de extensão conectam as portas através de cabos de extensão. A unidade de extensão recebe suas tensões de operação e sinais de operação pela porta. As portas estão protegidas contra curtos-circuitos e ruptura de cabos. Se o cabo de conexão de uma porta for interrompido, a cadeia correspondente é desligada e o

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Manual do Operador

Port A Fault ou Port B Fault ) da porta e o indicador IRF na unidade LED de falha ( Port central são ativados e o relé IRF é rearmado. No máximo 5 unidades de extensão podem ser conectadas numa porta. Se Se uma unidade de extensão incluída numa cadeia conectada à porta for danificada, o LED de falha da porta começa a piscar, o indicador IRF acende e o relé IRF é rearmado.

4.5

Comunicação REA101 / REA101 (optolink)

O relé REA101 contém dois links de comunicações: Optolink 1 e Optolink 2. As chaves SG2/1-8 são usadas para selecionar os links a serem utilizados e as mensagens a serem comunicadas entre eles. Cada link pode ser programado como transmissor ou como receptor. A finalidade do link de comunicações é comunicar mensagens do tipo ON/OFF entre unidades centrais, através da fibra de transferência de sinais. A mensagem pode ser sinais de luz, sobrecorrente ou disparo. É permitido somente um tipo de mensagem a ser transmitida entre unidades centrais. Os dados a serem comunicados dependem do design do sistema. Para monitorar a conexão é enviado um impulso de teste, através da fibra de transferência de sinais em intervalos regulares. Caso o impulso de teste não seja recebido no tempo especificado, o LED de falha de optolink (Optolink 1 Fault, Optolink 2 Fault) e o indicador IRF da unidade central irão acender e o relé IRF será rearmado. 4.6

Proteção de falha de disjuntor (CBFP)

A proteção de falha de disjuntor foi implementada colocando um retardo na saída do HSO2 ou da saída TRIP3, ou quando requerido, em ambas as saídas. As chaves SG3/1-3 são usadas para selecionar a alternativa desejada. Se forem usadas ambas as saídas, deverá ser observado que o tempo de retardo é o mesmo, porém o tempo de partida do relé (5 - 15 ms) foi adicionado ao relé TRIP3. O tempo de retardo selecionado, como por exemplo 100 ms ou 150 ms, começa a contar uma vez que o HSO1 for ativado. ati vado. O disparo retardado não ocorre se o sinal de sobrecorrente desaparecer antes de transcorrido o tempo de retardo especificado. Quando a proteção de falha de disjuntor estiver fora de uso, todas as saídas de disparo operam em paralelo. 4.7

Unidade de auto-supervisão (IRF)

Além do mencionado acima, a unidade de auto-supervisão monitora a tensão de operação do relé. Caso seja detectada uma falha nas tensões de operação, a unidade de auto-supervisão irá impedir que o relé opere. Além disso, o indicador IRF é aceso e o relé IRF é rearmado.

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4.8


Manual do Operador

Painel frontal

Fig. 4-1. Painel frontal REA101.

4.9

Funções dos LEDs e das chaves LEDs ativados:

8

Uaux

A alimentação na unidade central está conectada.

I>Start

O sinal de sobrecorrente da unidade central está ativado quando: − a unidade medida exceder o limite ajustado de corrente ou − a condição de sobrecorrente for eliminada (chave Trip Condition na posição Light ); ); − o sinal de sobrecorrente também pode ser originado numa outra unidade central e ser recebido através de uma unidade REA105 ou uma conexão Optolink.

Light

A fibra detectora da unidade central detectou luz.

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Manual do Operador

TRIP

A unidade central disparou.

IRF

•

O sistema de auto-supervisão na unidade central detectou uma falha interna do relé, o relé IRF também foi rearmado.

•

Havendo uma falha na tensão de operação, o indicador IRF é o único relé de falha aceso e a operação da unidade central é impedida.

•

Em outras condições de falha, o indicador IRF e outros LEDs de falha estão ativados.

•

O indicador IRF também está aceso quando o indicador IRF de outra unidade de extensão estiver ativado e, além disso, o LED de falha da porta estiver piscando.

•

Uma ruptura ruptura na fibra detectora conectada na unidade central. (A fibra detectora ainda pode detectar luz entre a entrada do sensor e a ruptura).

•

O transmissor ou o receptor está com co m defeito.

Sensor Fault + IRF

Optolink 1 Fault + IRF Uma falha na na fibra de transferência de sinais conectada na porta Input do Optolink 1. Uma falha no optolink não impede a operação da unidade central. Optolink 2 Fault + IRF Uma falha na na fibra de transferência de sinais conectada na porta Input do Optolink 2. Uma falha no optolink não impede a operação da unidade central. Port A Fault + IRF

Port A Fault + IRF

•

Luz permanentemente permanentemente acesa quando há uma falha na porta A ou no cabo de conexão (bus) conectado ao mesmo. Uma falha na porta não impede a operação da unidade central.

•

Pisca, se houver uma falha na unidade de extensão conectada na porta A. (IRF aceso permanentemente).

A mesma operação que para a porta A.

Botão Reset: •

Rearme dos indicadores LED da unidade central e das unidades de extensão conectadas à unidade central, saídas de semicondutores e relés de saída; operação em paralelo com entrada binária (RESET X2/9-10).

Chave Trip Condition com LED I>& Light: •

Chave na posição I> & Light e e I> & Light LED LED aceso (operação normal). O nível de condição de sobrecorrente selecionado com as chaves SG1/1-4 em uso, ou seja, são requeridas a sobrecorrente e a luz para dar disparo.

Chave na posição Light (Led I>Start ativado), a condição de sobrecorrente não está sendo usada (por exemplo, durante a manutenção), portanto é requerida apenas a luz para dar disparo. Nota: A chave Trip Condition sempre deve estar numa posição extrema. •

Light Ref. Level Adj.:

Potenciômetro para compensação manual da iluminação traseira: t raseira: − chave SG1/5 na posição OFF = potenciômetro Light Ref. Level Adj. em uso.

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Manual do Operador

Grupo de Chaves SG1: •

Chave 1 na posição ON: limite de corrente 0.5 x In (chaves 2, 3 e 4 na posição OFF)

•


•


•

Chave 4 na posição ON, com somente uma das chaves 1-3 na posição ON: duplica o limite de corrente selecionado Chave 4 na posição ON, com as chaves 1-3 na posição OFF: limite de corrente 6.0 x In

Nota: Somente uma das chaves 1 – 3 é permitida de estar na posição ON •

Chave 5 (nível de ref. de luz automática ON/OFF) Chave na posição ON: compensação de luz traseira automática selecionada (potenciômetro Light Ref. Level Adj. está fora de uso). Chave na posição OFF: compensação de luz traseira manual selecionada (potenciômetro Light Ref. Level Adj. está em uso).

•

Chave 6 (Sensor ON/OFF) Chave na posição ON: a fibra detectora da unidade central é usada para detecção de arco

•

Chave 7 (Port A ON/OFF) Chave na posição ON: Porta A em uso.

•

Chave 8 (Port B ON/OFF) Chave na posição ON: Porta B em uso.

Grupo de Chaves SG2, comunicação Optolink:

Optolink 1, chaves 1 – 4: • Chave 1 (Modo ON=Entrada, OFF=Saída) Chave Ch ave na posiç pos ição ão ON: a po porta rta de entrada entrada do Optolink Optolink 1 opera opera como como entrada entrada de sinal sinal Chave na posição OFF: a porta de saída do Optolink 1 opera como saída de sinal • Chave 2 (I>Start) Chave na posição ON: o sinal de sobrecorrente é recebido ou transmitido, dependendo do ajuste da chave 1 Chave na posição OFF: nenhum sinal de sobrecorrente é transmitido/recebido • Chave 3 (Light) Chave na posição ON: o sinal de luz é transmitido ou recebido dependendo do ajuste da chave 1 Chave na posição OFF: nenhum sinal de luz é transmitido/recebido • Chave 4 (Trip) Chave na posição ON: o sinal de disparo é recebido ou transmitido dependendo do ajuste da chave 1 Chave na posição OFF: nenhum sinal é transmitido/recebido Nota: Somente uma das chaves 2 – 4 é permitida de estar na posição ON. Optolink 2, chaves 5 - 8: • Chave 5 (Modo ON=Entrada, OFF=Saída) Chave Ch ave na posiç pos ição ão ON: a po porta rta de entrada entrada do Optolink Optolink 2 opera opera como como entrada entrada de sinal sinal Chave na posição OFF: a porta de saída do Optolink 2 opera como saída de sinal • Chave 6 (I>Start) Chave na posição ON: o sinal de sobrecorrente é recebido ou transmitido, dependendo do ajuste da chave 5 Chave na posição OFF: nenhum sinal de sobrecorrente é transmitido/recebido 10

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Manual do Operador

Chave 7 (Light) Chave na posição ON: o sinal de luz é recebido ou transmitido dependendo do ajuste da chave 5 Chave na posição OFF: nenhum sinal de luz é transmitido/recebido • Chave 8 (Trip) Chave na posição ON: o sinal de disparo é recebido ou transmitido dependendo do ajuste da chave 5 Chave na posição OFF: nenhum sinal é transmitido/recebido Nota: Somente uma das chaves 6 – 8 é permitida de estar na posição ON. •

Grupo de Chaves SG3, proteção de falha de disjuntor (CBFP), chaves 1-3:

Quando a proteção de falha de disjuntor estiver sendo usada, numa situação de disparo:

11

−

não ocorre nenhum disparo retardado, se o sinal de sobrecorrente desaparecer durante o tempo de retardo ajustado

−

o disparo retardado sempre ocorre quando a condição de sobrecorrente não estiver sendo usada (chave Trip Condition na posição Light, LED I>Start ativo).

•

Chave 1 (HSO2 em uso): Chave na posição ON: a proteção de falha de disjuntor está em uso. O HSO2 opera quando o tempo especificado pela chave 3 for transcorrido desde que o sinal de sobrecorrente esteja ainda ativo. O tempo começa a contar quando o HSO1 operar. Chave na posição OFF: a proteção de falha de disjuntor está fora de uso e o HSO2 opera ao mesmo tempo que o HSO1.

•

Chave 2 (Trip3 em uso): Chave na posição ON: a proteção de falha de disjuntor está em uso. O Trip3 opera quando o tempo especificado pela chave 3 for transcorrido desde que o sinal de sobrecorrente esteja ainda ativo. O tempo começa a contar quando o HSO1 operar. Chave na posição OFF: a proteção de falha de disjuntor está fora de uso e o Trip3 opera ao mesmo tempo que o HSO1(+tempo de partida do relé de saída).

•

Chave 3 (Retardo ON=150 ms, OFF=100 ms): Esta chave tem uma função somente quando a proteção de falha de disjuntor estiver em uso: Chave na posição ON: a saída selecionada com a chave 1 e/ou 2 opera 150 ms depois da operação do HSO1, desde que o sinal de sobrecorrente ainda esteja ativo. Chave na posição OFF: a saída selecionada com a chave 1 e/ou 2 opera 100 ms depois da operação do HSO1, desde que o sinal de sobrecorrente ainda esteja ativo.

•

Chave 4 (Desativação da supervisão do sensor ON/OFF): Chave na na posição posição ON: ON: o monitoramento da condição da fibra detectora não está sendo usado, ou seja, pode ser usada uma fibra detectora radial. Chave na posição OFF: o monitoramento da condição da fibra detectora está em uso. Pode ser usado um circuito de fibra fibra detectora.

•

A chave 5 não possui função.

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5

Conexões

5.1

Conector X1

Manual do Operador

Conexões do transformador de corrente:

5.2

1 IL1

Comum

2 IL1 5A

In = 5 A

3 IL1 1A

In = 1 A

4 IL2

Comum

5 IL2 5A

In = 5 A

6 IL2 1A

In = 1 A

7 IL3

Comum

8 IL3 5A

In = 5 A

9 IL3 1A

In = 1 A

Conector X2

Tensão auxiliar e terminal RESET: 1 Uaux+(~)

Tensão auxiliar +(~)

2 Uaux-(~)

Tensão auxiliar -(~)

3 Fora de uso 4 Fora de uso 5 Fora de uso 6 Fora de uso 7 Fora de uso 8 Fora de uso 9 RESET +(~) Entrada de rearme: indicações, saídas 10 RESET RESET -(~) Entrada de rearme: indicações, saídas 5.3

Conector X3

Terminal I/O:

12

1 HSO1 +(~)

Saída reforçada de alta velocidade de semicondutor 1

2 HSO1 -(~)


3 HSO2 +(~)


4 HSO2 -(~)


5 TRIP3+(~)

Saída de relé reforçada

6 TRIP3-(~)

Saída de relé reforçada

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Manual do Operador

7 Sem uso 8 IRF/NA

Contato de alarme de auto-supervisão relé/normal aberto

9 IRF/NF

Contato de alarme de auto-supervisão relé/normal fechado

10 IRF comum Contato de alarme de auto-supervisão relé/comum 5.4

Conectores X4 e X5

Portas de conexão das unidades de extensão

5.5

X4

PORTA A

X5

PORTA B

Conectores X6 e X7

Conectores de fibra detectora:

5.6

X6

Saída

X7

Entrada

Conectores X8 e X9

Conectores de fibra de transferência de sinais do OPTOLINK 1:

5.7

X8

Saída

X9

Entrada

Conectores X10 e X11

Conectores de fibra de transferência de sinais do OPTOLINK 2:

13

X10

Saída

X11

Entrada

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Manual do Operador

Painel traseiro

Fig. 6-1. Terminais na traseira do REA101.

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Comissionamento

7.1

Verificações e ajustes

Manual do Operador

O seguinte procedimento deve ser observado no comissionamento do relé. Todas as verificações e ajustes de chaves devem ser executados antes de conectar a tensão auxiliar.

1. Tensão auxiliar: Verificar a faixa de tensão de alimentação (Uaux) da unidade de alimentação. A faixa de tensão está marcada na linha de marcação inferior na frente do relé de proteção de arco. Vide também “Dados técnicos”. 2. Tensão de controle controle da entrada entrada de rearme RESET: Verificar a faixa de tensão da entrada de rearme se a entrada for usada para rearme. As tensões nominais e as faixas de tensão estão especificadas nos “Dados técnicos”. 3. Grupos de chaves de programação SG1, SG1, SG2 e SG3: SG3: Os ajustes predeterminados dos grupos de chaves são: SG1

SG2

SG3

00000000

00000000

00000

4. Ajustar as chaves do grupo de chaves de programação SG1, SG2 e SG3 conforme requerido pela aplicação específica. Vide seções “Função dos LEDs e das chaves” e “Exemplos de aplicação”. 5. Potenciômetro Light Ref. Level Adj. Como ajuste predeterminado o potenciômetro está na posição média. Se for selecionada a compensação automática da iluminação traseira (chave SG1/5 na pos. ON), o ajuste do potenciômetro potenciômetro não deve ser modificado. 6. Chave Trip Condition O ajuste predeterminado da chave é I>&Light. 7.2

Teste do sistema de proteção de arco

1. Verificar a função de medição de corrente medindo o circuito primário ou secundário. Quando o limite de corrente for excedido, o LED I>Start do relé REA101 correspondente está aceso. Cada relé REA101 é submetido a esta medição. 2. Colocar a chave Trip Condition na posição Light para para verificar que os dados de sobrecorrente sejam transmitidos em todo o conjunto do sistema, como requerido pela aplicação. 3. Verificar que o LED I>Start das unidades REA101 correspondente esteja aceso. 4. Finalmente, colocar a chave Trip Condition na posição I>&Light. Verificar cada relé REA101 incluído na aplicação da mesma maneira. 7.3

Ajuste da referência de luz

1. Ajustar o nível de iluminação o mais próximo possível possível das condições normais de trabalho.

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Manual do Operador

2. Girar o potenciômetro Light Ref. Level Adj. até que o LED Light acenda ou apague. 3. Depois, girar o potenciômetro potenciômetro num intervalo de marca de escala para a direita. 4. Caso o LED Light permaneça permaneça apagado, mesmo com o potenciômetro na posição Min., o potenciômetro pode ser deixado nesta posição ou girado num intervalo de marca de escala para a direita, dependendo do nível de sensibilidade desejado. 5. Girar a chave Trip Condition de um relé REA101 para a posição Light. 6. Expor uma fibra detectora de cada vez à luz, por exemplo, usando uma uma lanterna e verificar que os disjuntores certos operem. 7. Quando todas as fibras detectoras tenham sido testadas, ajustar a chave / chaves chaves s Trip Condition como requerido pela aplicação. Nota: A chave Trip Condition sempre deve estar numa posição extrema.

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Manual do Operador

Desenhos de dimensões

Fig. 8-1. Dimensões.

8.1

Alternativas de montagem

Fig. 8-2. Montagem embutida e semi-embutida.

Fig. 8-3. Montagem saliente

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Manual do Operador

Fig. 8-4. Caixas de conexão juntas.

Fig. 8-5. Montagem em rack de 19”/unidade 19”/unidade simples.

Fig. 8-6. Montagem em rack de 19”/duas unidades. unidades.

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Exemplos de aplicação

9.1

Para lembrar ao construir as aplicações:

9.2

Manual do Operador

•

Não alterar as conexões nem ajustar nenhuma chave quando a tensão de alimentação estiver ligada nas unidades.

•

Não é possível o monitoramento de condições de uma fibra detectora radial. Quando for comissionada uma fibra detectora radial, lembrar de colocar a chave SG3/4 na posição ON.

•

Verificar as chaves das portas ao adicionar ou remover unidades de extensão. Lembrar que o número máximo de extensões a ser ligado numa porta é cinco, ou seja, no máximo dez unidades de extensão podem ser ligadas num relé REA101. Verificar que o resistor terminal da última unidade de extensão de cada porta esteja chaveado na posição ON (SG1/1).

•

Quando for usada a proteção de falha de disjuntor, deverá ser lembrado que o retardo da proteção de falha de disjuntor é controlado pelo sinal de sobrecorrente. Caso o primeiro disparo seja bem sucedido e a sobrecorrente desaparecer antes de ser esgotado o tempo de retardo, não ocorrerá disparo retardado. Se a situação de sobrecorrente durar mais do que o retardo, será enviado um sinal de disparo retardado. A chave Trip Condition pode ser utilizada para ativar um sinal de sobrecorrente. Nesse caso, a função de disparo retardada sempre opera numa situação de disparo, desde que a proteção de falha do disjuntor esteja em uso.

•

As informações de sobrecorrente entre duas unidades centrais REA101 devem ser transmitidas nas conexões OPTOLINK e na fibra de transferência de sinais ou através do cabo de conexão das unidades de extensão e na unidade REA105, mas não através de ambas ao mesmo tempo.

•

Quando a unidade central REA101 executar o disparo, simultaneamente envia um comando de disparo às unidades de extensão REA105 ligadas ao mesmo.

Exemplos

Ajuste das chaves dos exemplos: 0 = OFF e 1 = ON. Exemplo 1:

Proteção de arco implementada utilizando o relé de proteção de arco REA101. O circuito detector de arco do relé passa por todos os espaços a serem protegidos. O disparo requer um sinal de luz gerado por um arco e um sinal de sobrecorrente causado por uma corrente de falha. A corrente é medida trifásica como corrente secundária de 5 ou de 1 ampéres. Quando ocorrer um arco, o disjuntor Q2 é operado através da saída de semicondutor HSO1. Na alternativa 2, a saída de semicondutor HSO2 é usada como saída da proteção de falha de disjuntor. Se por algum motivo, o disjuntor do alimentador Q2 não for capaz de interromper a corrente de falha em 100 ms após a operação do disparo, nesse caso o disjuntor Q1 do lado primário do transformador é aberto através da saída HSO2.

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Manual do Operador

Fig. 9-1. Exemplo 1.

Ajustes da unidade central M1: −

Alternativa 1:

SG1 = 1001 0100

SG2 = 0000 0000

SG3 = 00000

HSO2 não é usado como proteção de falha de disjuntor, ou seja, HSO2 opera ao mesmo tempo que HSO1. −

Alternativa 2:

SG1 = 1001 0100

SG2 = 0000 0000

SG3 = 10000

HSO2 é usado como proteção de falha de disjuntor, retardo de 100 ms Exemplo 2

Esta aplicação é similar à do exemplo 1, com exceção da extremidade terminal da fibra detectora de arco não ter sido levada de volta para o relé de proteção de arco. Contudo, é preferida a disposição de circuito onde ambas as extremidades da fibra detectora são conectadas ao relé, porque a disposição radial não permite o monitoramento da fibra detectora. O recurso de monitoramento de condição deve ser desativado (chave SG3/4). Uma fibra detectora radial é sempre ligada no terminal X7 (Entrada de Detector). Nota: A extremidade livre da fibra detectora deve ser protegida com um plugue para

evitar a penetração da luz.

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Manual do Operador



Alternativa 1:

SG1 = 1001 0100

SG2 = 0000 0000

SG3 = 00010


Alternativa 2:

SG1 = 1001 0100

SG2 = 0000 0000

SG3 = 10010

HSO2 é usado como proteção de falha de disjuntor, retardo de 100 ms Exemplo 3

Neste exemplo, o número de circuitos detectores detec tores de arco foi aumentado para cinco, adicionando duas unidades de extensão REA103 que foram vinculadas à cadeia conectada à porta A através de cabos de conexão. O disparo é ativado da mesma maneira que nos exemplos 1 e 2. As informações sobre o circuito que detecta o arco são obtidas através do relé de alarme, as saídas Light 1 e Light 2 das unidades de extensão REA103. Como a unidade de extensão S2 é a última na cadeia conectada à porta A, o cabo de conexão deve ser terminado aqui ligando os terminadores (chave de programação SG1/1 = ON).

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Manual do Operador



Alternativa 1:

SG1 = 1001 0110

SG2 = 0000 0000

SG3 = 00000


Alternativa 2:

SG1 = 1001 0110

SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100

HSO2 é usado como proteção de falha de disjuntor, retardo de 150 ms Ajustes da unidade de extensão S1: SG1 = 01110 Ajustes da unidade de extensão S2: SG1 = 11110 A unidade de extensão S2 é a última da cadeia, o que significa que o cabo de conexão deve ser terminado aqui (SG1/1 = ON). Exemplo 4:

Neste exemplo, duas unidades de extensão REA105 com saída de disparo são conectadas na porta A da unidade central. No caso da ocorrência de um arco, digamos na área monitorada pela unidade de extensão S3, o disjuntor Q3 será o único a ser aberto. Desta forma é obtido o disparo seletivo e a parte sadia do sistema permanece energizada. Se a proteção de falha de disjuntor (CBFP) da unidade de extensão REA105 estiver em uso, e a abertura dos disjuntores Q3 ou Q4 não eliminar a corrente de falha durante o retardo (150 ms), a unidade central REA101 irá abrir o disjuntor Q2. Correspondentemente, se a proteção de falha de disjuntor da unidade central também estiver em uso e a corrente de falha não desaparecer durante

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Manual do Operador

o retardo que segue a abertura do disjuntor Q2, a unidade central irá abrir o disjuntor Q1. Quando a unidade central REA101 executar o disparo, simultaneamente envia o comando de disparo às unidades de extensão REA105 ligadas ao mesmo.

Nota:



Alternativa 1:

SG1 = 1001 0111

SG2 = 0000 0000

SG3 = 00000


Alternativa 2:

SG1 = 1001 0111

SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100

HSO2 é usado como proteção de falha de disjuntor, retardo de 150 ms Ajustes da unidade de extensão S1: SG1 = 01110 Ajustes da unidade de extensão S2: SG1 = 11110 Ajustes da unidade de extensão S3, proteção de falha de disjuntor não em uso: SG1 = 1011 0000 Ajustes da unidade de extensão S4, proteção de falha de disjuntor não em uso: SG1 = 0011 0000 Proteção de falha de disjuntor com retardo de 150 ms usado em unidades de extensão S3 e S4: S3: SG1 = 1011 0110 S4: SG1 = 0011 0110 23

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Exemplo 5:

Subestação com dois transformadores de potência equipada com um acoplador de barras. Como a corrente de falha pode chegar de duas direções diferentes, são requeridas duas unidades centrais REA101, uma para cada direção. Os circuitos detectores de arco das unidades centrais foram dispostos de maneira que o acoplador de barras Q5 separe as áreas a serem protegidas. Quando ocorrer um arco, a unidade central correspondente dispara seu próprio disjuntor de alimentador e o acoplador de barras, a parte sadia dos equipamentos permanece conectada. As unidades centrais enviam informações on/off de sobrecorrente entre si através da conexão de fibra de transferência de sinais. Neste caso é o suficiente para o relé de proteção operar se uma das unidades detectar sobrecorrente, mesmo numa situação onde um transformador estiver fora de serviço e o outro transformador alimentar todo o sistema através do acoplador de barras. As unidades de extensão REA105 executam o disparo seletivo em situações onde a falha de arco estiver localizada atrás dos disjuntores correspondentes.


Ajustes da unidade central M1: SG1 = 1001 1110

SG2 = 1100 0100

SG3 = 01100


SG2 = 0100 1100

SG3 = 01100

Ajustes da unidade de extensão S1 e S2, proteção de falha de disjuntor está fora de uso: S1: SG1 = 1011 0000 S2: SG1 = 0011 0000 Proteção de falha de disjuntor com retardo de 150 ms usado nas unidades de extensão S1 e S2: S1: SG1 = 1011 0000 S2: SG1 = 0011 0000 24

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Se a proteção de falha de disjuntor dos disjuntores do alimentador estiver fora de uso, o TRIP3 pode ser usado para enviar informações para o nível de subestação. Nesse caso, não é necessário necessário um relé intermediário. Ajustes da unidade central M1, quando TRIP3 envia informações ao nível de subestação: SG1 = 1001 1110

SG2 = 1100 0100

SG3 = 00000

Ajustes da unidade central M2, quando TRIP3 envia informações ao nível de subestação: SG1 = 1001 1100

SG2 = 0100 1100

SG3 = 00000

Exemplo 6:

Funcionalmente, Funcionalmente, esta aplicação corresponde à descrita no exemplo 5. A diferença é que os sinais de sobrecorrente entre as unidades centrais são transmitidos através do cabo de conexão das unidades de extensão. Uma unidade REA105 (não REA103) deve ser usada no ponto de conexão entre as áreas de cobertura das unidades centrais. Esta unidade REA105 pode normalmente ser usada como parte do sistema que termina na direção do terminal IN1. Como os links de ambas as direções terminam na unidade de extensão S3, os terminadores das portas IN1 e IN2 devem ser conectados (SG1/1, 2 = ON).



SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100


SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100

Ajustes das unidades de extensão S1 e S2, a proteção de falha de disjuntor está fora de uso: S1: SG1 = 1011 0000 S2: SG1 = 0011 0000

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Ajustes das unidades de extensão S1 e S2, proteção de falha de disjuntor com retardo de 150 ms em uso: S1: SG1 = 1011 0110 S2: SG1 = 0011 0110 Ajustes da unidade de extensão S3: SG1 = 1111 1000 Exemplo 7:

Subestação com três transformadores de potência. Cada alimentador tem a sua própria unidade central medindo a corrente de falha. Os dados de sobrecorrente são transmitidos a cada unidade de extensão pelo cabo de conexão das unidades. Quando a unidade central M1 ou a unidade de extensão S1 detectar um arco, os disjuntores Q2 e Q3 se abrem. Quando a unidade central M2 a ou a unidade de extensão S3 detectar uma falha, os disjuntores Q3, Q5 e Q6 se abrem. Correspondentemente quando M3 ou a unidade S2 detectar um arco, os disjuntores Q6 e Q8 serão abertos. Esta disposição permite que apenas a parte com defeito da instalação seja desligada. As unidades de extensão S1 e S2 estão localizadas na seção onde as áreas de proteção estão separadas, de maneira que os cabos de conexão de ambas direções devem ser terminados (SG1/1, 2 = ON). O sinal de disparo da proteção de falha de disjuntor das três unidades centrais está vinculado aos disjuntores dos primários dos transformadores (Q1, Q4 e Q7), com um retardo de 150 ms.



SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100


SG2 = 0000 0000

SG3 = 10100

Ajustes da unidade central M3: 26

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SG1 = 1001 1110

SG2 = 0000 0000

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SG3 = 10100

Ajustes das unidades de extensão S1 e S2:

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Manual do Operador

SG1 = 1101 1000 Ajustes da unidade de extensão S3: SG1 = 00110

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Manual do Operador

Dados Técnicos Entrada de corrente

Corrente nominal Corrente de carga contínua Corrente suportável dinâmica, valor de meia onda Impedância de entrada Freqüência nominal

1A/5A 4 A / 20 A 100 A / 500 A 250 A/ 1250 A <100 mΩ/<20 mΩ 50/60 Hz

Saídas

Contatos de saída HSO1 e HSO2: Tensão máxima do sistema Condução contínua Fechamento e condução por 0.5 s Fechamento e condução por 3 s Capacidade de interrupção para corrente contínua, quando a constante de tempo do circuito de controle L/R <40 ms, a 48/110/220 V cc Contato de disparo TRIP3: Tensão máxima do sistema Condução contínua Fechamento e condução por 0.5 s Fechamento e condução por 3 s Capacidade de interrupção para cc, quando a constante de tempo do circuito de controle L/R <40 ms, a 48/110/220 V cc Contatos de sinais IRF: Tensão máxima do sistema Condução contínua Fechamento e condução por 0.5 s Fechamento e condução por 3 s Capacidade de interrupção para cc, quando a constante de tempo do circuito de controle L/R <40 ms, a 48/110/220 V cc

250 V cc/ca 1.5 A 30 A 15 A 5 A/3 A/1 A 250 V cc/ca 5A 30 A 15 A 5 A/3 A/1 A 250 V cc/ca 5A 10 A 8A 1 A/0.25 A/0.15 A

Entrada de Controle

Entrada de rearme RESET Tensões de controle: Tensões nominais e faixas de operação

- não ativado, quando a tensão de controle Corrente de controle Duração mínima do impulso

Un = 24/48/60/110/220 V cc 18...265 V cc Un = 110/120/220/240 V ca 18...265 V ca <9 V cc, 6 V ca 1.5...20 mA >0.6 s

Proteção de falha do disjuntor CBFP

Retardos selecionáveis de operação Precisão do tempo de operação - HSO2 - TRIP3

150 ms / 100 ms ±5% do valor de ajuste ±5% do valor de ajuste +5...15 ms

Alimentação

Relé tipo 1MRS090416-AAA:

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Un = 110/120/220/240 V ca

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Tipo de relé IMRS090416-CAA:

Manual do Operador 85...110% Un ca Un = 110/125/220 V cc 80...120% Un cc Un = 24/48/60 V cc 80...120% Un cc

Consumo de potência

Consumo de potência do relé em condições de de inativo/operado Máx. potência de saída da porta Máx. número de unidades de extensão/porta Máx. consumo de potência com 10 unidades unid ades de extensão conectadas

~9 W / 12 ~W ~19 W 5 <50 W

Fibra detectora

Máximo comprimento sem emendas ou com uma u ma emenda Máximo comprimento com duas emendas Máximo comprimento com três emendas Faixa de temperatura de serviço Mínimo raio de curvatura admissível

60 m 50 m 40 m -35...+80°C 50 mm

Cabo de conexão

Máximo comprimento

50 m

Comunicação Optolink

Máximo comprimento da fibra de transferência de sinal (plástico)

40 m

Faixa de ajuste

Ajuste de corrente intervalos In x Exatidão da operação

0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 3.0, 5.0, 6.0 ± 5% do valor de ajuste

Tempos totais de operação

HSO1 e HSO2 TRIP3

≤2.5 ms

<15 ms

Testes ambientais

Faixa de temperatura de serviço especificada -10...+55°C Faixa de temperatura de transporte transporte e armazenamento -40...+70°C Condições de operação em calor seco Conforme IEC 68-2-2 (BS 2011: Parte 2.1 B) Operação em condições de frio seco Conforme IEC 68-2-1 (BS 2011: Parte 2.1 A) Teste cíclico de calor úmido Conforme IEC 68-2-30 (BS 2011: Parte 2.1 Db) h.r. >95%, t = 20...55°C Teste de temperatura de armazenamento armazenamento Conforme IEC 68-2-48 Invólucro

Grau de proteção, IEC 529 Peso

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IP 20 ~4.6 kg

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REA 101 Relé de Proteção de Arco Testes de isolamento

Testes dielétricos conforme IEC 255-5 Teste de tensão de impulso conforme IEC 255-5 Resistência de isolamento conforme IEC 255-5

Manual do Operador

2 kV, 50 Horizontal, 1 min. 5 kV, 1.2/50 µs, 0.5 J >100 MΩ, 500 Vcc

Compatibilidade eletromagnética

Tensão de ensaio de perturbação de 1 MHz conforme IEC 255-22-1, classe III - modo comum 2,5 kV - modo diferencial 1 kV Ensaio de descarga eletrostática conforme IEC 1000-4-2, classe III: - descarga de contato 6 kV - descarga de ar 8 kV Ensaio de perturbação de campo eletromagnético de alta freqüência conforme IEC 1000-4-3 - freqüência f 80 – 1000 MHz - intensidade de campo E 10 V/m (rms) Ensaio de perturbação de rádio freqüência (conduzido, modo comum) IEC 1000-4-6 10 V, 150 kHz – 80 MHz Ensaios de perturbação de transitório rápido conforme IEC 255-22-4 e IEC 1000-4-4 4 kV Ensaio de imunidade a surto conforme IEC 1000-4-5: Entrada de tensão aux., entradas de corrente, saídas de disparo: - modo comum 4 kV - modo diferencial 2 kV Contatos de sinalização (IRF), entrada de REARME: - modo comum 2 kV - modo diferencial 1 kV Ensaio de emissão eletromagnética conforme EN 55011 e EN 50081-2 - emissão de RF conduzida (terminal de rede) EN 55011, classe A - emissão de RF irradiada EN 55011, classe A Aprovação da CE

Atende com a diretriz EMC 89/336/EEC e a diretriz LV 73/23/EEC

Testes mecânicos

Testes de vibração (senoidal) conforme IEC 255-21-1 classe 1 Ensaio de choque e impacto conforme conforme IEC 255-21-2 255-21-2 classe 1

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Informações para encomenda

11.1

Relés e acessórios de montagem

Manual do Operador

Relé de proteção de arco REA101 - Un = 110-240 Vca - Un = 110-220 Vcc

IMRS090416-AAA*)

Relé de proteção de arco REA101 - Un = 24-60 Vcc Tampa protetora traseira Kit de montagem para montagem semi-embutida Kit de montagem para montagem saliente Kit de montagem para unir caixas Kit de montagem para rack de 19”

IMRS090416-CAA*) IMRS060196 IMRS050254 IMRS050240 IMRS050241 IMRS050258

Unidade de proteção de arco REA103

IMRS090417-AA

Unidade de proteção de arco REA105

IMRS090418-AA

*)

Inclui kit de d e montagem IMRS050209 para montagem embutida

11.2

11.3

Fibras detectoras pré-fabricadas

Comprimento:

Número de pedido:

5 m ± 3% 10 m ± 3% 15 m ± 3% 20 m ± 3% 25 m ± 3% 30 m ± 3% 40 m ± 3% 50 m ± 3% 60 m ± 3% ST adaptador de emendas

IMRS120512.005 IMRS120512.010 IMRS120512.015 IMRS120512.020 IMRS120512.025 IMRS120512.030 IMRS120512.040 IMRS120512.050 IMRS120512.060 SYJ-ZBC 1A2

Acessórios para fabricação de fibras detectoras

Fibra detectora 100 m Fibra detectora 300 m Fibra detectora 500 m Conector ST Kit de terminação de fibra Amarras para feixes, 100 peças 11.4

Cabos de Conexão

5 m ± 3% 10 m ± 3% 15 m ± 3% 20 m ± 3% 25 m ± 3%

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IMSC380018.100 IMSC380018.300 IMSC380018.500 SYJ-ZBC 1A1 IMSC990016 IMRS124000

IMRS120511.005 IMRS120511.010 IMRS120511.015 IMRS120511.020 IMRS120511.025

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REA 101 Relé de Proteção de Arco 30 m ± 3% 40 m ± 3% 50 m ± 3%

11.5

IMRS120511.030 IMRS120511.040 IMRS120511.050

Fibras de transferência de sinais

1 m ± 3% 2 m ± 3% 3 m ± 3% 5 m ± 3% 10 m ± 3% 20 m ± 3% 30 m ± 3% 40 m ± 3%

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Manual do Operador

SPA-ZF AA 1 SPA-ZF AA 2 SPA-ZF AA 3 SPA-ZF AA 5 SPA-ZF AA 10 SPA-ZF AA 20 SPA-ZF AA 30 IMRS120517

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Manual do Operador

Referências REA10_ Technical Overview Brochure

IMRS 750929-MBG

REA 103 Installation and Operation Manual

IMRS 751004-MUM

REA 105 Installation and Operation Manual

IMRS 751005-MUM

1MRS 751003-MUM

Rea 101 Om Portugues

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