SPAS 120 C Suunnattu maasulkurele

Transkriptio

1 SPAS 20 C Suunnattu maasulkurele Käyttöohje ja tekninen selostus B I 2 f n = 50Hz 60Hz I n = A 5A ( I o ) U n = 00V 0V ( U o ) 5 U o I o I ϕ IRF SPAS 20 C V ~ V U aux I ϕ > I n STEP [%] STEP SPCS 3C4 REGISTERS I ϕ /I n [ %] U o / U n [ % ] n ( U o> ) n ( I ϕ > ) n ( I ϕ >> ) t / t > [ %] t /t >> [ %] Io / I n [ % ] SGR t > [ s] I ϕ >> I n [%] SG 0 RESET t >> [ s] 0..0 Iϕ > Iϕ >> 07B RS Ser.No. 0047A SPCS 3C4

2 MRS MUM FI Julkaistu Päivitetty Versio C (korvaa 34 SPAS 4 FI) Tarkastanut MK Hyväksynyt OL SPAS 20 C Suunnattu maasulkurele Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta Sisältö Ominaisuudet... 2 Käyttötarkoitus... 3 Toimintaselostus... 3 Liitännät... 4 Lähtöreleiden asettelu... 6 Toimintamerkit... 7 Yhdistetty teholähde- ja I/O-moduuli... 7 Tekniset tiedot (päivitetty )... 8 Sovellutusesimerkkejä... 0 Rekisteröidyt tiedot ja vikatilanteen selvitys (päivitetty )... 6 Koestus... 7 Ylläpito ja huolto... 2 Varaosat... 2 Tilausnumerot... 2 Mittapiirrokset ja asennus Tilaustiedot Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C käyttöohjeeseen kuuluu tämän yleisen osan lisäksi seuraavat osakäyttöohjeet: Suunnattu maasulkurelemoduuli SPCS 3C4 C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet MRS MUM FI MRS MUM FI Ominaisuudet Alemman toimintaportaan vakioaikainen suunnattu maasulkusuojaus Ylemmän toimintaportaan vakioaikainen tai hetkellinen suunnattu maasulkusuojaus Ylemmän portaan toimintasuunta käännettävissä Vapaasti määriteltävät lähtöreleiden toiminnat Joustavat toimintojen valintamahdollisuudet erityyppisissä sovellutuksissa Toimintakarakteristikan automaattinen tai käsiohjauksella tapahtuva Isinϕ/Icosϕ - valinta Asetteluarvojen, mitattujen arvojen, vikatilanteessa rekisteröityjen arvojen jne. numeerinen näyttö Tiedonsiirtomahdollisuus sarjaväyläliitynnän kautta Releen jatkuva itsevalvonta ja sisäisten vikojen diagnostiikka 2

3 Käyttötarkoitus Suunnattu maasulkurele SPAS 20 C on tarkoitettu säteittäisten maasta erotettujen, sammutettujen tai osittain maadoitettujen verkkojen selektiiviseen maasulkusuojaukseen. SPAS 20 C soveltuu erityisesti verkkoihin, joissa maasulkusuojan toimintamuoto (peruskulma) halutaan vaihtaa automaattisesti verkon maadoitustilanteen mukaan sammutuskelan katkaisijan apukoskettimelta tuodulla signaalilla. Suojarele muodostaa kokonaisuuden, joka sisältää kaksiportaisen maasulkusuojan sekä joustavat laukaisu- ja hälytystoiminnot. Toimintaselostus Suunnattu maasulkurele SPAS 20 C on toisiorele, joka liitetään suojattavan kohteen virtaja jännitemuuntajiin. Suunnattu maasulkurele mittaa jatkuvasti suojattavan kohteen nollavirtaa ja nollajännitettä. Vikatapauksessa suojarele hälyttää, ohjaa katkaisijaa tai käynnistää ulkoiset jälleenkytkentätoiminnot, riippuen valitusta suojaustavasta. Suunnattu maasulkurele havahtuu, kun nollajännite ylittää asetellun kynnystason ja mitattu virta ja virran ja jännitteen välinen vaihekulma ovat sellaiset, että aseteltu havahtumisvirtataso Iϕ> ylittyy. Kun aseteltu toiminta-aika t> on kulunut loppuun ja Iϕ>-porras on edelleen havahtuneena, antaa alempi toimintaporras laukaisusignaalin. Vastaavasti maasulkumoduulin ylempi porras havahtuu kun nollajännite ylittää asetellun kynnystason ja mitattu virta sekä nollavirran ja nollajännitteen välinen vaihekulma ovat sellaiset, että aseteltu havahtumisvirtataso Iϕ>> ylittyy. Ajan t>> kuluttua ylempi toimintaporras antaa laukaisukäskyn. Maasulkumoduulin ylemmän portaan toimintasuunnaksi voidaan valita sama tai päinvastainen kuin alemman portaan suunta. Suunnatun maasulkureleen havahtumisista saadaan kosketintiedot, joita voidaan edelleen käyttää esimerkiksi muiden saman suojauskohteen suojareleiden lukitussignaaleina. Releessä on yksi ulkoisella ohjausjännitteellä ohjattava, optisesti erotettu logiikkatulo, jota käytetään suunnatun maasulkumoduulin lukitus- tai kulmanvaihtotulona. Io VAKIOAIKAINEN SUUNNATTU ALEMPI NOLLAVIRTAPORRAS 67N TRIP TRIP 2 Uo VAKIOAIKAINEN TAI HETKELLINEN SUUNNATTU YLEMPI NOLLAVIRTAPORRAS 67N SIGNAL START KULMANVAIHTO- TAI LUKITUSTULO MOLEMMILLE NOLLAVIRTAPORTAILLE START 2 KULMAN- VAIHTO- TAI LUKITUS SARJALIIKENNEPORTTI IRF SARJA I/O Kuva. Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C suojaustoiminnot. Ympyröissä olevat numerot viittaavat ko. suojaustoiminnon ANSI-numeroon (ANSI = American National Standards Institute) 3

4 Liitännät L L2 L3 A N 0 - da dn - I U3 0V 00V A 5A S S_ P P2 BS tai BACTRL SGR/ 0 ~ + - sinϕ cosϕ + (~) - (~) U3 IRF Uaux IRF E START SS I START SIGNAL TRIP2 TRIP FBS or BACTRL D SPA-ZC_ C B A SGR Rx SERIAL PORT Tx Iϕ> t > TS SGB 4 5 Iϕ>> t >> SS2 TS2 SPAS 20 C U I/O U2 Kuva 2. Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C liitäntäkaavio U aux Apujännite A, B, C, D, E, F Lähtöreleet IRF Itsevalvonta BS Laukaisujen lukitussignaali BACTRL Kulmanvaihtotulo SS Havahtumissignaali TS Laukaisusignaali SGR Kytkinryhmä laukaisujen ja hälytysten ryhmittelyä varten SGB Kytkinryhmä lukitusten ryhmittelyä varten TRIP_ Laukaisulähtö SIGNAL Hälytys laukaisusta START_ Havahtumistieto tai hälytys laukaisusta U Suunnattu maasulkurelemoduuli SPCS 3C4 U2 Teholähde- ja I/O-moduuli SPTU 240S tai SPTU 48S U3 Liitäntämoduuli SPTE 2E3 SERIAL PORT Sarjaliikenneliityntä SPA-ZC_ Sarjaväylän liitäntämoduuli Rx/Tx Liitäntämoduulin vastaanotin (Rx) ja lähetin (Tx) kuitukaapeliliityntää varten 4

5 25 6 Serial Port SPA Made in Finland B Kuva 3. Suunnattu maasulkurele SPAS 20 C takaa katsottuna Tulo- ja lähtöliittimien erittely Liitinväli Toiminto Nollavirta I 0 (5 A) Nollavirta I 0 ( A) Nollajännite U 0 (00 V) Nollajännite U 0 (0 V) -2 Ulkoinen laukaisun lukitussignaali (BS) tai maasulkumodulin Isinϕ/Icosϕ -valinta (BACTRL) Apujännitesyöttö. Käytettäessä tasajännitettä positiivinen napa kytketään liittimeen Iϕ>- ja Iϕ>>-portaiden laukaisulähtö (TRIP ) Iϕ>- ja Iϕ>>-portaiden laukaisulähtö 2 (TRIP 2) 80-8 Hälytys Iϕ>- ja Iϕ>>-portaiden laukaisusta (SIGNAL ) Hälytys Iϕ>>-portaan laukaisusta, Iϕ>- ja Iϕ>>-portaiden havahtuminen (START ) Iϕ>-portaan havahtuminen (START 2). Normaalitilassa kosketinväli on sulkeutunut. Iϕ>-portaan havahtuessa sulkeutuu kosketinväli Itsevalvonnan (IRF) hälytyslähtö. Normaalitilassa kosketinväli on sulkeutunut. Kun apujännite katoaa tai sisäinen vika havaitaan sulkeutuu kosketinväli Suojamaadoituksen liitäntäruuvi Suojarele liitetään optiseen tiedonsiirtoväylään väyläliitäntämoduulin SPA-ZC 7 tai SPA-ZC 2 avulla. Väyläliitäntämoduuli kytketään releen takapaneelissa sijaitsevaan D-liittimeen. Kuitukaapelit kiinnitetään pikaliittimillä väyläliitäntämoduulin vastaliittimiin Rx ja Tx. 5

6 Lähtöreleiden asettelu Iϕ>-portaan havahtumissignaali on johdotettu kiinteästi lähtöreleelle F ja laukaisusignaali lähtöreleelle A. Iϕ>>-portaan laukaisusignaali on johdotettu lähtöreleelle B. Lisäksi etupaneelissa sijaitsevan SGR-kytkinryhmän kytkimillä voidaan asetella seuraavat toiminnot: Kytkin Toiminto Tehdasasettelu SGR/ Ohjaa laukaisujen lukitussignaalin (SGR/=) tai kulmanvaihtokarakteristikan Isinϕ/Icosϕ (SGR/=0) maasulkumoduulille SGR/2 Ohjaa Iϕ>>-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D SGR/3 Ohjaa Iϕ>-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D SGR/4 Ohjaa Iϕ>>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle D SGR/5 Ohjaa Iϕ>>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C SGR/6 Ohjaa Iϕ>>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle A SGR/7 Ohjaa Iϕ>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C SGR/8 Ohjaa Iϕ>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle B Katkaisijoita voidaan ohjata suoraan sekä lähtöreleen A että lähtöreleen B kautta. Tämä mahdollistaa esimerkiksi toimintaporraskohtaisten laukaisureleiden käytön tai kahden eri katkaisijan yhtäaikaisen ohjauksen. 6

7 Toimintamerkit 2. Keltaiset mittausarvojen merkkilamput (U 0 >, B I I 0 > ja Iϕ) näytön yläpuolella osoittavat, milloin kunkin suureen arvo on 2 U IRF näytössä. 07B f n = 50Hz 60Hz RS SPAS 20 C V ~ V SPCS 3C4 REGISTERS I ϕ /I n [ %] U o / U n [ % ] n ( U o> ) n ( I ϕ > ) n ( I ϕ >> ) t / t > [ %] t /t >> [ %] Io / I n [ % ] I n = A 5A ( I o ) U n = 00V 0V ( U o ) Ser.No. SGR U aux. Molemmilla suojausportailla on suojareleen oikeassa alakulmassa oma toimintamerkkinsä (Iϕ> ja Iϕ>>), joka syttyy keltaisena kun toimintaporras havahtuu ja punaisena, kun toimintaporras antaa laukaisusignaalin. Havahtumisten ja laukaisujen toimintamerkeille voidaan ohjelmointikytkinryhmällä SG2 ohjelmoida itsepito, jolloin ne jäävät palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali laskee alle asetteluarvon. Toimintamerkit kuitataan painamalla RESET-painiketta. Rele on kaiken aikaa toimintavalmiudessa riippumatta siitä, onko toimintamerkit kuitattu pois vai ei A STEP I ϕ > [%] I n.0 t > [ s] I ϕ >> I n o [%] 5 t >> [ s] I o I ϕ 0 40 STEP SG 0 RESET 0..0 Iϕ > Iϕ >> SPCS 3C4 3. Itsevalvontahälytyksen punainen IRF merkkilamppu osoittaa, että suojareleen itsevalvonta on huomannut pysyvän vian. Vian sattuessa yksikön näyttöön syttyvä vikakoodi tulee kirjoittaa muistiin ja ilmoittaa huoltotilauksen yhteydessä. 4. Etulevyn vihreä merkkivalo U aux palaa teholähteen ollessa toiminnassa. 5. Kunkin asettelupotentiometrin alla oleva merkkilamppu palaa silloin, kun kyseinen asetteluarvo on näytössä. 6. Kytkinryhmän SG merkkivalo palaa silloin, kun kytkinryhmän tarkistussumma on näytössä. Toimintamerkeistä, ohjelmointikytkinryhmästä SG2 ja asetteluiden yhteydessä käytössä olevista merkkivaloista on tarkempi esitys tämän käyttöohjeen liitteenä olevassa suunnatun maasulkurelemoduulin SPCS 3C4 käyttöohjeessa. Yhdistetty teholähde- ja I/O-moduuli Teholähde- ja I/O-moduuli (U2) sijaitsee suojareleen järjestelmäkilven takana. Se voidaan vetää ulos, kun järjestelmäkilpi on ensin poistettu. Teholähde- ja I/O-moduuli sisältää teholähteen, lähtöreleet, lähtöreleiden ohjauspiirit ja ulkoisen ohjaustulon elektroniikkapiirit. Teholähde on muuntajakytketty, eli galvaanisesti ensiö- ja toisiopiirit erottava. Sen ensiöpuoli on suojattu sulakkeella F, joka sijaitsee moduulin piirikortilla. Sulakkeen arvo on A (hidas). Teholähteen ollessa toiminnassa etulevyn vihreä merkkivalo U aux palaa. Teholähde- ja I/O-moduuleita on kahta eri tyyppiä, jotka eroavat toisistaan vain tulojännitealueiden osalta: - SPTU 240 S U aux = V ac/dc - SPTU 48 S U aux = V dc Releen järjestelmäkilpeen on merkitty, minkä jännitealueen teholähde- ja I/O-moduuli releeseen on asetettu. 7

8 Tekniset tiedot (päivitetty ) Mittaustulo A 5 A Liitinnumerot Nimellisvirta I n A 5A Terminen virtakestoisuus - jatkuva 4 A 20 A - 0 s ajan 25 A 00 A - s ajan 00 A 500 A Dynaaminen virtakestoisuus - puolijakson arvo 250 A 250 A Tuloimpedanssi <00 mω <20 mω Mittaustulo 00 V 0 V Liitinnumerot Nimellisjännite U n 00 V 0 V Jatkuva jännitekestoisuus 2 x U n 2 x U n Tehonkulutus nimellisjännitteellä Nimellistaajuus f n, tilauksen mukaan <0,5 VA 50 Hz tai 60 Hz Kosketinlähdöt Ohjauskoskettimet Liitinnumerot 65-66, nimellisjännite 250 V ac/dc - jatkuva virtakestoisuus 5 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 0,5 s 30 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 3 s 5 A - katkaisukyky tasavirralla, kun ohjauspiirin aikavakio L/R 40 ms ohjausjännitteillä V dc A - 0 V dc 3 A - 48 V dc 5 A Hälytyskoskettimet Liitinnumerot , , 77-78, nimellisjännite 250 V ac/dc - jatkuva virtakestoisuus 5 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 0,5 s 0 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 3 s 8 A - katkaisukyky tasavirralla, kun ohjauspiirin aikavakio L/R 40 ms ohjausjännitteillä V dc 0,5 A - 0 V dc 0,25 A - 48 V dc A Ulkoinen ohjaustulo (kulmanvaihto- tai lukitustulo) Liitinnumerot -2 Ulkoinen ohjausjännite V dc tai V ac Virrankulutus 2 20 ma Syöttöjännite Teholähde- ja I/O-moduulit ja jännitealueet: - SPTU 240 S V ac/dc - SPTU 48 S V dc Tehonkulutus lepotilassa/toiminnassa ~4 W / ~6 W 8

9 Suunnattu maasulkurelemoduuli SPCS 3C4 Alempi toimintaporras Iϕ> - havahtumisvirran Iϕ> asettelualue,0 0,0 % x I n - valittavissa olevat toimintamuodot I 0 sinϕ tai I 0 cosϕ - toiminta-ajan t> asettelualue 0, 0,0 s Ylempi toimintaporras Iϕ>> - havahtumisvirran Iϕ>> asettelualue,0 40,0 % x I n ja - valittavissa olevat toimintamuodot ±I 0 sinϕ tai ±I 0 cosϕ - toiminta-ajan t>> asettelualue 0,,0 s Nollajännite U 0 - valittavat nollajännitteen U 0 > havahtumisarvot 2 %, 5 %, 0 % tai 20 % x U n Tiedonsiirto Siirtotapa Kuituoptinen sarjaväylä Merkkien koodaus ASCII Tiedonsiirtonopeudet, valittavissa 300, 200, 2400, 4800 tai 9600 Bd Optisen tiedonsiirron liitäntämoduuli - muovikuitukaapeleille SPA-ZC 2 BB - lasikuitukaapeleille SPA-ZC 2 MM Optisen tiedonsiirron liitäntämoduuli, jossa oma sisäinen tehoyksikkö - muovikuitukaapeleille SPA-ZC 7 BB - lasikuitukaapeleille SPA-ZC 7 MM Eristyskokeet *) Eristysjännitelujuus IEC kV, 50Hz, min Syöksyjännitelujuus IEC kV,,2/50µs, 0.5J Eristysvastusmittaus IEC >00MΩ, 500Vdc Häiriötestit *) Suurtaajuisen (MHz) pulssin sieto IEC pitkittäinen 2.5 kv - poikittainen.0 kv Staattisen purkauksen sieto IEC ja IEC kosketuspurkaus 6 kv - ilmapurkaus 8 kv Nopean transienttipulssin sieto IEC ja IEC tehonsyöttö 4 kv - I/O-liitynnät 2 kv Ympäristöolosuhteet Määritelty käyttölämpötila-alue C Kosteus- ja lämpötilakestoisuus <95 %, + 40 C, IEC mukaan 56 vrk/vuosi Suhteellinen kosteus IEC mukaan %, +55 C, 6 jaksoa Kuljetus ja varastointilämpötila C Kotelon tiiveysluokka uppoasennuksessa IP 54 Releen paino 3,0 kg *) Eivät koske sarjaliikenneliityntää, jonka yhteydessä on aina käytettävä valmistajan ohjeiden mukaisia väyläliityntämoduuleja sekä optokaapeleita. 9

10 Sovellutusesimerkkejä Esimerkki. Johtolähdön maasulkusuojaus + L L2 L3 A N 0 - da dn - I S P I Rx Tx + (~) - (~) Uaux S_ P SPA-ZC_ BACTRL IRF START START SIGNAL TRIP2 TRIP SERIAL PORT U3 0V 00V A 5A SGR/ 0 ~ + - sinϕ cosϕ U3 E IRF SS F D C B A SGR Iϕ> t > TS SGB 4 5 Iϕ>> t >> SS2 TS2 SPAS 20 C U I/O U2 Kuva 4. Suunnattu maasulkurele SPAS 20 C johtolähdön maasulkusuojana. Kytkinten asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa Mikäli nollavirtareleillä ei voida toteuttaa selektiivistä maasulkusuojausta, on otettava käyttöön lisäkriteeri eli maasulkuvirran suunta. Verkoston pituuden muutokset eivät tällöin aiheuta epäselektiivisyyttä; maasta erotetussa verkossa viallisen lähdön maasulkuvirran suunta on vastakkainen terveen lähdön maasulkuvirran suuntaan nähden. Sammutetussa verkossa lähtöjen selektiivinen maasulkusuojaus voidaan toteuttaa nollavirran pätökomponenttia mittaavien suunnattujen maasulkureleiden avulla. Maasulun suuntareleitä on syytä käyttää silloin, kun verkon kytkentätilanne vaihtelee suuresti tai kun pyritään hyvin suureen herkkyyteen. Suunnatulla maasulkureleellä on mahdollista ilmaista avojohtoverkossa esiintyvät maasulut, joissa vikaresistanssi on useita tuhansia ohmeja. Jos suojattava verkko on sammutettu tai vastuksella maadoitettu, valitaan toimintakarakteristikaksi Icosϕ. Suojattaessa verkkoa, joka on maasta erotettu, valitaan toimintakarakteristikaksi Isinϕ. Toimintakarakteristikan valinta voidaan tehdä joko käsiohjauksella kytkinryhmän SG avulla tai automaattiohjauksella (SGR/ =). Automaattiohjauksessa toimintakarakteristika määräytyy automaattisesti verkon maadoitustilanteen mukaan. Jos BACTRL-tulossa ei ole jännitettä, toimintakarakteristika on muotoa Isinϕ ja muotoa Icosϕ, jos BACTRL-tulossa on jännite kytkettynä. Maasulkumoduulin alemman toimintaportaan havahtumisarvo asetellaan niin alas, että turvallisuusmääräysten herkkyysvaatimukset tulevat täytetyiksi. Turvallisuusmääräysten nopeusvaatimukset täytetään ensisijaisesti ylemmän portaan toiminnalla. Suunnatun maasulkureleen toimintasuunta voidaan varmuudella todeta vain koestamalla. Primäärikoestus on parasta suorittaa käyttöönoton yhteydessä. 0

11 Tässä esimerkissä maasulkusuojaus on toteutettu kaksiportaisena siten, että alempi toimintaporras ainoastaan hälyttää ja ylempi porras sekä laukaisee että hälyttää. Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C kytkimet voidaan ohjelmoida seuraavalla tavalla: Kytkin SG/SPCS 3C4 SGB/SPCS 3C4 SGR 0 Iϕ>> myötäsuunt. 0 ei käytössä 0 autom. kulmanvaihto (BACTRL) 2 0 ei käytössä Iϕ>>-havahtuminen Icosϕ/Isinϕ automaattivalinta (BACTRL) lähtöreleelle D 3 0 ei käytössä 0 Iϕ>-havahtuminen ei lähtöreleelle D 4 0 ei itsepitoa 0 ei lukitusta t>:aan 0 Iϕ>>-laukaisu ei lähtöreleelle D 5 t> = 0 s 0 ei lukitusta t>>:aan Iϕ>>-laukaisu lähtöreleelle C 6 0 Iϕ>> = % x I n 0 ei käytössä 0 Iϕ>>-laukaisu ei lähtöreleelle A 7 0 U 0 = 0 % x U n 0 ei käytössä 0 Iϕ>-laukaisu ei lähtöreleelle C 8 0 ei käytössä 0 Iϕ>-laukaisu ei lähtöreleelle B 50 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAS 20 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta Hälytys aikaportaan toiminnasta (Iϕ>) Katkaisija auki ylemmän portaan toiminnasta (Iϕ>>) 80-8 Hälytys laukaisusta (Iϕ>>) Iϕ>>-portaan havahtuminen Iϕ>-portaan havahtuminen Itsevalvontahälytys

12 Esimerkki 2. Generaattorin (staattorin) maasulkusuojaus L L2 L3 P P2 S S2 da N A dn P2 P S2 S PIKA- SULKU GENERAATTORI- JA KENTTÄ- KATKAISIJA AUKI + (~) - (~) Uaux IRF START START SIGNAL TRIP2 TRIP SERIAL PORT 0V 00V A 5A ~ E F D C B A U3 SGR/ sinϕ cosϕ U3 IRF SS SGR Iϕ> t > TS SGB 4 5 Iϕ>> t >> SS2 TS2 SPAS 20 C U I/O U2 Kuva 5. Suunnattu maasulkurele SPAS 20 C generaattorin suojana. Kytkinten asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa 2 Generaattorin maasulkusuojauksessa pyritään vähintään 90 % käämityksestä suojaamaan. Mitä lähempänä tähtipistettä maasulku on, sitä pienempi on maasulkuvirta. Maasulkuvirtaa on kasvatettu liittämällä generaattorin tähtipisteen ja maan väliin vastus. Rinnan käyville generaattoreille voidaan rakentaa selektiivinen suojaus varustamalla kukin generaattori suunnatulla maasulkureleellä (usean generaattorin syöttäessä samaa kiskoa ei pelkän nollajännitereleen avulla voida todeta, mikä generaattori on viallinen). Tähtipisteestään maadoitetun generaattorin staattorin maasulkusuojaus voidaan toteuttaa suunnatulla maasulkureleellä kuvan 5 esittämällä tavalla. Nollajännite mitataan jännitemuuntajan avokolmiokytkennällä. Nollavirta mitataan erovirtakytkennällä generaattorin verkon puolelta ja tähtipisteestä. Nollavirta voidaan mitata kuvan mukaisesti kaapelivirtamuuntajilla tai vaihtoehtoisesti siten, että verkon puolelta erovirta mitataan summakytkennästä ja tähtipisteen puolelta kaapelivirtamuuntajalla. Erovirtasuojauksessa käytettävien virtamuuntajien muuntosuhteiden on oltava yhtä suuret. Erovirtakytkennän ansiosta suojaus toimii selektiivisesti. Jos maasulku on jossain muualla kuin generaattorissa, releelle tuleva erovirta on nolla, sillä nollavirran suunta on sama kummankin virtamuuntajakytkennän toisiossa. Kun maasulku on generaattorissa, ovat nollavirrat erisuuntaisia.

13 Tässä esimerkissä maasulkusuojaus on toteutettu kaksiportaisena siten, että alempi porras toimiessaan avaa generaattori- ja kenttäkatkaisijan ja ylempi porras edellisten lisäksi suorittaa pikasulkulaukaisun. Kytkin SG/SPCS 3C4 SGB/SPCS 3C4 SGR 0 Iϕ>> myötäsuunt. 0 ei käytössä 0 ei lukitussignaalia eikä BACTRL 2 0 Icosϕ, käsivalinta 0 ei käytössä Iϕ>>-havahtuminen lähtöreleelle D ei käytössä 0 Iϕ>-havahtuminen ei lähtöreleelle D 4 itsepito 0 ei lukitusta t>:aan 0 Iϕ>>-laukaisu ei lähtöreleelle D 5 t> = 0 s 0 ei lukitusta t>>:aan Iϕ>>-laukaisu lähtöreleelle C 6 0 Iϕ>> = % x I n 0 ei käytössä Iϕ>>-laukaisu lähtöreleelle A ei käytössä Iϕ>-laukaisu U 0 = 0 % x U n lähtöreleelle C 8 0 ei käytössä 0 Iϕ>-laukaisu ei lähtöreleelle B 52 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAS 20 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta Generaattori- ja kenttäkatkaisija auki (Iϕ>, Iϕ>>) Pikasulkulaukaisu (Iϕ>>) 80-8 Hälytys laukaisusta (Iϕ>, Iϕ>>) Iϕ>>-portaan havahtuminen Iϕ>-portaan havahtuminen Itsevalvontahälytys 3

14 I Esimerkki 3. Releen liittäminen nollajännitteeseen kaksikiskojärjestelmässä. Erottimien apukoskettimet ovat käytettävissä. + II I da A N dn da A N U I/O SPAS 20 C U2 SGB 4 5 SS2 Iϕ>> t >> TS2 Iϕ> t > TS cosϕ SS sinϕ SGR U3 IRF SGR/ U3 E F D C B A 00V 0V 5A A ~ BACTRL + IRF START2 START SIGNAL TRIP2 TRIP + + (~) Uaux - (~) VL I VL II da I da II dn S_ P2 0 + I dn S P Kuva 6. Releen liittäminen nollajännitteeseen kaksikiskojärjestelmässä Kaksikiskojärjestelmässä kiskostot voivat olla yhdessä kiskokatkaisijan välityksellä tai niitä käytetään erikseen. Lähtö voidaan kytkeä jompaan kumpaan kiskostoon erottimien avulla. Käytettäessä kiskoja erikseen on releelle otettava nollajännite samasta kiskosta kuin mihin lähtö on kytketty. Kuvassa 6 on käytetty erottimien apukoskettimia nollajännitteen kytkemiseen. Mittauskentän erottimien apukoskettimilla varmistetaan, että mittauspiirit eivät kytkeydy rinnan. Kiskokatkaisijakentän erottimien apukoskettimien avulla releelle kytketään nollajännite myös silloin, kun toinen mittauskenttä on kytketty irti. 4

15 Uaux (~) (~) - + Uaux + (~) - (~) Uaux + START SIGNAL TRIP2 TRIP START2 IRF BACTRL + START2 START SIGNAL TRIP2 TRIP BS IRF START2 START SIGNAL TRIP2 TRIP ~ A 5A 0V 00V C B A D F E 0V 00V D C B A E _ F D C B A E U3 + - U3 + - U3 + - IRF U3 SGR/ U3 SGR I (~) (~) IRF F _ SGR IRF SGR IRF SS SS SS TS t > Iϕ> TS t > Uo> TS t > - I - Esimerkki 4. Releen liittäminen nollajännitteeseen kaksikiskojärjestelmässä. Nollajännitteen valintaan käytetty nollajännitereleitä A A - - N N dn dn - S P da da R S2 P2 dn da I da II 0 SGR/ sinϕ cosϕ Uo> SGB SGB SS2 SGB TS2 t >> Iϕ>> SS2 TS2 t >> Uo>> SS2 TS2 t >> Uo>> U I/O SPAS 20 C U2 I/O U I/O U2 SPAU 0 C U2 I II BS V 00V SGR/ U3 4 5 U SPAU 0 C Kuva 7. Releen liittäminen nollajännitteeseen kaksikiskojärjestelmässä 5

16 Esimerkissä 4 nollajännitteen kytkemiseen on käytetty kahta nollajänniterelettä SPAU 0 C ja kippirelettä. Maasulkureleelle kytkeytyy sen kiskoston nollajännite, jossa esiintyy maasulku. Kiskostojen ollessa yhdessä maasulkureleelle tulee nollajännite vain toisesta kiskostosta. Kiskostojen ollessa erillään edellytetään, että samanaikaisesti ei satu maasulkua eri kiskostoihin kuuluvissa verkoissa. Nollajännitereleen havahtumiskosketinta voidaan käyttää esimerkiksi sammutuskuristimen rinnakkaisvastuksen kytkentöjen ohjaamiseen. Mitattavan komponentin (Isinϕ/Icosϕ) valinnan kauko-ohjaukseen voidaan sekä esimerkissä 3 että esimerkissä 4 käyttää sammutuskuristimen katkaisijan ja erottimen apukoskettimia. Rekisteröidyt tiedot ja vikatilanteen selvitys (päivitetty ) Suojareleen rekistereihinsä keräämiä tietoja voidaan käyttää sekä maasulkutilanteen selvittämiseen että suojauksen toiminnan tutkimiseen. Rekisteri tallentaa mitatun I 0 sinϕ tai I 0 cosϕ prosentteina releen nimellisvirrasta I n. Rekisteri päivittyy kun Iϕ> tai Iϕ>> toimintaporras havahtuu tai suorittaa laukaisun. Mikäli suojausporras havahtuu eikä suorita laukaisua, rekisteriin tallentuu maksimi Iϕ virta käynnistyksen aikana. Seuraava uusi Iϕ> tai Iϕ>> havahtuminen nollaa aikaisemman rekisteriarvon ja aloittaa uuden Iϕ maksimiarvon keräämisen rekisteriin. Jos Iϕ> tai Iϕ>> toimintaporras suorittaa laukaisun, rekisterissä on laukaisuhetken Iϕ virta. Rekisteri 2 tallentaa mitatun nollajännitteen U 0 prosentteina releen nimellisjännitteestä U n. Rekisteri päivittyy kun Iϕ> tai Iϕ>> toimintaporras havahtuu tai suorittaa laukaisun. Mikäli suojausporras havahtuu eikä suorita laukaisua, rekisteriin tallentuu maksimi U 0 jännite käynnistyksen aikana. Seuraava uusi Iϕ> tai Iϕ>> havahtuminen nollaa aikaisemman rekisteriarvon ja aloittaa uuden maksimiarvon keräämisen rekisteriin. Jos Iϕ> tai Iϕ>> toimintaporras suorittaa laukaisun, rekisterissä on laukaisuhetken jännite. Rekisterien, 2 avulla nähdään, kuinka lähellä releasettelut ovat todellisia häiriötilanteen aikaisia virta- ja jännitearvoja. Vastaavasti nähdään, kuinka lähellä asetteluarvot ovat normaalin käyttötilanteen aikaisia arvoja vertaamalla releen näyttämää nollavirtaa ja -jännitettä asetteluarvoihin. Rekisteri 8 tallentaa mitatun nollavirran I 0 prosentteina releen nimellisvirrasta I n. Rekisterin toimintatapa on sama kuin rekisterille 2. *) *) Ohjelmaversioon 068 D (02 F) tai uudempaan on lisätty rekisteri 8. Rekisteröityneitä nollavirran ja -jännitteen arvoja voidaan käyttää vikaresistanssin suuruuden määrittämiseen. Tällä tavoin voidaan päätellä mikä voisi olla syynä maasulkuun ja saada näkemys siitä, missä vika voisi olla. Nollajännitteen, Iϕ>-portaan ja Iϕ>>-portaan havahtumisten lukumäärä, rekisterit 3, 4 ja 5, antaa kuvan maasulkujen esiintymisistä. Jos näitä havahtumisia tulee erityisen paljon jollekin lähdölle, niin se voi olla merkkinä alkavasta maasulusta (rikkoutunut eriste) tai häiriötekijästä, joka voi helposti aiheuttaa maasulun (linjalle taipunut puu). Rekisterit 6 ja 7 osoittavat toimintaportaiden viimeisimmän havahtuneenaoloajan prosentteina asetellusta laukaisuviiveestä. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterin arvo on 00. Releen havahtuneenaoloajan perusteella voidaan päätellä maasulun kesto tai lopullisen laukaisun yhteydessä selektiivisen suojauksen porrasaikojen varmuusmarginaali. Tätä tietoa voidaan hyödyntää asetteluarvoja tarkistettaessa. Rekisterit 8 nollataan joko releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET-painikkeita tai SPA-väylän kautta komennolla V02. 6

17 Koestus Koestuksessa on aina noudatettava maan viranomaisten koestusvälistä, koestustavoista ym. antamia määräyksiä. Suojarele on varustettu IRF-toiminnolla, joka valvoo jatkuvasti releen toimintakuntoa ja antaa hälytyksen sisäisen vian ilmetessä. Valmistaja suosittelee koestuksen suorittamista noin viiden vuoden välein. Koestus on syytä tehdä ensiökoestuksena, jolloin koko suojausketju mittamuuntajista katkaisijoihin tulee testattua. Tässä ohjeessa on esitetty suojareleen toisiokoestus normaalin käyttötilanteen aikaisilla asetteluarvoilla. Tarvittaessa voidaan suojareleelle suorittaa laajempikin toisiokoestus esimerkiksi testaamalla releen toimintaportaat useilla eri asetteluarvoilla. Koska kytkinten asentoja ja toimintaportaiden asetteluarvoja joudutaan kuitenkin väliaikaisesti muuttamaan koestuksen aikana on varmistettava, että koestuksen päätyttyä osataan muuttaa asettelut takaisin normaalitilanteen mukaisiksi. Releen mukana seuraavassa referenssikortissa on paikka kunkin asetteluarvon merkitsemiseksi. Toisiokoestusta varten rele on irroitettava suojauspiiristään joko katkaistavien riviliittimien avulla tai käyttämällä releen yhteyteen ennalta asennettua koestusliitintä. Huom! Virtamuuntajan toisiopiiri ei saa koestuksen missään vaiheessa aueta. Nollajännitteen mittauspiiri on irroitettava avokolmiosta. Kytkettäessä suojareleelle apujännite mittaavat pistoyksiköt suorittavat itsetestauksen, jonka ulkopuolelle jäävät ainoastaan sovitusmuuntajat sekä lähtöreleiden koskettimet. Suojareleen toimintakunnon testaus suoritetaan tavanomaisilla releen koestuslaitteilla, jolloin saadaan testattua myös sovitusmuuntajat, lähtöreleet ja toiminta-arvojen tarkkuus. Koestuksessa tarvitaan: - säädettävä vaihtojännitelähde 2 40 V - säädettävä vaihtovirtalähde 4 ma 5 A - virtamittari (tarkkuus ± 0,5%) - jännitemittari - ajanmittaukseen kello tai laskuri - tasajännitelähde apusähkön syöttöä varten - kytkimiä ja lamppuja - syöttö- ja mittausjohtimia - yleismittari Virtamuuntajan toision arvot on valittava sen mukaan, onko käytetty nimellisvirta A vai 5 A. Samoin nimellisvirta ja -jännite on huomioitava kytkettäessä mittausjohtoja releen liittimille (ks. jakso "Tulo- ja lähtöliittimien erittely"). 7

18 S KELLON KÄYNNISTYS A + (~) S3 L L2 L3 L4 - (~) S2 KELLON PYSÄYTYS START SIGNAL TRIP2 TRIP START2 IRF BS or BACTRL ~ A 5A 0V 00V L C B A D E U3 F SGR/ U3 SGR IRF SS TS t > Iϕ> SGB SS2 Iϕ>> t >> TS2 U I/O SPAS 20 C U2 N V sinϕ cosϕ 4 5 Kuva 8. Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C koestuskytkentä Kun koestuskytkentä on valmis ja valintakytkimet aseteltu kytketään apujännite. Koestuskytkennän toiminta voidaan vielä varmistaa yleismittarin avulla. 8

19 Sovitusmuuntajien tarkistus Releen liittimille viedään jännite ja virta ja tarkistetaan, että releen näytöltä luetut arvot vastaavat mittareiden osoittamia arvoja. Mittaukset voidaan suorittaa esimerkiksi ko. mittaustulon nimellisarvolla. Alemman toimintaportaan tarkistus Kytkinryhmän SGR kytkimet tulee koestusta varten ohjelmoida seuraavasti: Kytkin Asento Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liittimet) Toiminto Toiminta-aika Suojareleen toiminta-aikaa mitattaessa releelle vietävä virta asetellaan arvoon 2 x Iϕ>-portaan asetteluarvo ja jännite arvoon 2 x U 0 -asetteluarvo. Kytketään releelle nollajännite sulkemalla kytkin S2. Kello käynnistetään kytkimen S sulkemisesta ja pysäytetään koskettimelta lähtöreleen A toimiessa. Lähtöreleen C toiminta voidaan todeta lampun L4 syttymisestä. Releen havahtuessa oikeassa alakulmassa oleva merkkilamppu Iϕ> syttyy keltaisena ja releen laukaistessa sama lamppu muuttuu punaiseksi. Toimintasuunnan tarkistus A (65-66) B (68-69) C (80-8) D (77-78) E ( ) F ( ) Iϕ>-portaan laukaisu (Iϕ>>-portaan laukaisu) Tieto Iϕ>-portaan laukaisusta Ei käytössä Itsevalvontahälytys Iϕ>-portaan havahtuminen Releen suunnanmääritys voidaan testata kääntämällä virran suunta vaihtamalla virtajohtimet esimerkiksi koestuslaitteen liittimillä keskenään. Käännettäessä toimintasuunta päinvastaiseksi, releen suuntakriteeri ei täyty ja rele ei saa havahtua. Havahtumisvirran tarkistus Viedään releelle n. 2 x U 0 -asetteluarvon suuruinen jännite (ks. kytkimet SG/7 ja SG/8). Suljetaan kytkin S ja nostetaan virtaa hitaasti kunnes rele havahtuu (lamppu L2 syttyy). Luetaan virtamittarilta virran arvo. Havahtumisjännitteen tarkistus Viedään releelle n. 2 x Iϕ>-asetteluarvon suuruinen virta. Suljetaan kytkin S2 ja nostetaan jännitettä hitaasti kunnes rele havahtuu (lamppu L2 syttyy). Luetaan mittarilta jännitteen arvo. Lukitus Mittaavan yksikön piirikortilla olevan kytkinryhmän SGB kytkimet 4 ja 5 on aseteltava asentoon (ON). Kytkimen SGR/ on oltava asennossa. Lukituksen tarkistus tapahtuu tuomalla apujännitteen suuruinen jännite kytkimen S3 kautta suojareleen liittimille -2. Nollajännitteen arvoksi asetellaan 2 x U 0 -asetteluarvon suuruinen jännite. Nostettaessa virtaa rele havahtuu normaalisti mutta ei anna laukaisusignaalia. 9

20 Ylemmän toimintaportaan tarkistus Kytkinryhmän SGR kytkimet tulee koestusta varten ohjelmoida seuraavasti: Kytkin Asento Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liittimet) A (65-66) B (68-69) C (80-8) D (77-78) E ( ) F ( ) Toiminto (Iϕ>-portaan laukaisu) Iϕ>>-portaan laukaisu tieto Iϕ>>-portaan laukaisusta Iϕ>>-portaan havahtuminen Itsevalvontahälytys (Iϕ>-portaan havahtuminen) Koestus suoritetaan vastaavasti kuin alemmalla toimintaportaalla. Toiminta-aikoja mitattaessa kello pysäytetään nyt koskettimelta lähtöreleen B toimiessa. Itsevalvonnan lähtöreleen (IRF) testaus: Itsevalvonnan merkkivalon IRF ja lähtöreleen E toiminta itsevalvonnan hälytyssignaalin aktivoituessa voidaan testata ns. Trip-test -toiminnolla, joka on esitetty tämän käyttöohjeen liitteessä "C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet". Lähtöreleen E toiminnan kytkennässä ilmaisee lamppu L. 20

21 Ylläpito ja huolto Kun suojarele toimii jaksossa "Tekniset tiedot" määritellyissä ympäristöolosuhteissa on se käytännöllisesti katsoen ylläpitovapaa. Suojarele ei sisällä sellaisia osia tai komponentteja, jotka ovat alttiita mekaaniselle tai sähköiselle kulumiselle normaaleissa käyttöolosuhteissa. Jos ympäristöolosuhteet, esim. lämpötilan, kosteuden tai ympäristön sisältämien kemiallisesti aktiivisten kaasujen tai lian suhteen poikkeavat määritellyistä arvoista, tulee suojarele tarkastaa silmämääräisesti rutiinikoestuksen yhteydessä tai erillisen tarkastusrutiinin mukaisesti. Tarkastuksessa tulee kiinnittää huomiota seuraaviin asioihin: - mekaanisiin vaurioihin kehikoissa, liittimissä ja toimimoduuleissa - pölyyntymiseen kehikon sisällä; pöly poistetaan varovasti paineilmalla puhaltaen tai pehmeällä harjalla harjaten - liittimien tai kehikon ruostumiseen tai hapettumiseen Jos suojareleen toiminnassa ilmenee häiriö tai jos toiminta-arvot poikkeavat määritellyistä, tulee suojarele huoltaa. Pienemmät huoltotoimenpiteet, kuten pistoyksikkörakenteisten piirikorttien vaihdon voi suorittaa siihen koulutettu tai perehtynyt asiakkaan huoltoteknikko mutta laajemmat toimenpiteet, jotka sisältävät elektroniikan huoltoa, tulee jättää valmistajan tehtäväksi. Epävarmoissa tilanteissa ja pysyvissä vioissa tulee ottaa yhteyttä valmistajaan, joka mielellään antaa tarkastukseen, huoltoon ja kalibrointiin liittyviä lisätietoja. Huom! Suojarele sisältää piirejä, jotka voivat vioittua staattisen sähkön purkauskipinästä. Jos joudut käsittelemään ulosvedettyjä pistoyksiköitä, varmista ensin koskettamalla esimerkiksi laitteen koteloa, että olet samassa potentiaalissa laitteen kanssa. Huom! Sähköaseman toisiokojeet ovat mittalaitteita, joten niitä tulee käsitellä varovasti ja ne tulee suojata kosteudelta, pölyltä ja mekaaniselta rasitukselta erityisesti kuljetusten aikana. Varaosat Suunnattu maasulkurelemoduuli SPCS 3C4 Yhdistetty teholähde- ja I/O-moduuli - U aux = V ac/dc SPTU 240 S - U aux = V dc SPTU 48 S Kotelo (sis. liitäntämoduulin) SPTK 2E3 Liitäntämoduuli SPTE 2E3 Väyläliitäntämoduuli SPA-ZC 7_ tai SPA-ZC 2_ Tilausnumerot Suunnattu maasulkurele ilman koestusliitintä SPAS 20 C RS AA, CA, DA, FA Suunnattu maasulkurele varustettuna koestusliittimellä RTXP 8 SPAS 20 C RS AA, CA, DA, FA Tilausnumeron viimeiset kirjaimet ilmaisevat suojareleen nimellistaajuuden f n ja apujännitteen U aux alueen seuraavasti: AA: f n = 50 Hz ja U aux = V ac/dc CA: f n = 50 Hz ja U aux = V dc DA: f n = 60 Hz ja U aux = V ac/dc FA: f n = 60 Hz ja U aux = V dc 2

22 Mittapiirrokset ja asennus Suojareleen kotelo on perusmuodossaan tarkoitettu uppoasennukseen. Asennussyvyyttä voidaan pienentää 40 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX, 80 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX 2 tai 20 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX 3. Pinta-asennuskotelon lajimerkki on SPA-ZX ± a b 39 ± Paneelin aukotus Korotuskehys SPA-ZX SPA-ZX 2 SPA-ZX 3 a b Kuva 9. Suunnatun maasulkureleen SPAS 20 C asennus- ja mittapiirrokset Releen kotelo on valmistettu vaalean harmaaksi maalatusta alumiiniprofiilista. Asennuskauluksessa olevan kumitiivisteen ansiosta paneeliasennuksessa saavutetaan tiiveysluokka IP 54 releen kotelon ja asennusalustan välille. Kotelon saranoitu kansi on valmistettu kirkkaan läpinäkyvästä, UV stabiloidusta polykarbonaattipolymeeristä ja varustettu sinetöitävällä lukitusruuvilla. Kannen reunassa on tiiviste, jonka avulla myös kotelon ja kannen välillä saavutetaan tiiveysluokka IP 54. Tarvittavat tulo- ja lähtöliitännät tehdään takapaneelin ruuviliittimiin, joihin jokaiseen voidaan liittää yksi enintään 6 mm 2 tai kaksi enintään 2,5 mm 2 johdinta. 9-napainen D- liitin on tarkoitettu sarjaliikenteen käyttöön. Tilaustiedot Esimerkiksi. Lukumäärä ja lajimerkki 5 kpl SPAS 20 C 2. Tilausnumero RS AA 3. Nimellistaajuus f n = 50 Hz 4. Apujännite U aux = 0 V dc 5. Lisätarvikkeet 5 kpl liitäntämoduuleja SPA-ZC7 MM 2 kpl lasikuitukaapeleita SPA-ZF MM 00 4 kpl lasikuitukaapeleita SPA-ZF MM 5 6. Erikoistoivomukset - 22

23 SPCS 3C4 Suunnattu maasulkurelemoduuli Käyttöohje ja tekninen selostus B I U o I o I ϕ IRF I ϕ > I n STEP [%] STEP 0.6 t > [ s] I ϕ >> I n 0..0 [%] SG t >> [ s] Iϕ > RESET Iϕ >> 0047A SPCS 3C4

24 MRS MUM FI Julkaistu Päivitetty Versio B (korvaa 34 SPCS FI) Tarkastanut Hyväksynyt SPCS 3C4 Suunnattu maasulkurelemoduuli Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta Sisältö Ominaisuuksia... 2 Toimintaselostus... 3 Lohkokaavio... 4 Etukilpi... 5 Toimintamerkit... 5 Asettelut... 6 Ohjelmointikytkimet... 7 Mittaustiedot... 9 Rekisteröidyt tiedot (päivitetty 00-02)... 0 Asettelujen ja rekistereiden päävalikko ja alavalikot... 2 Tekniset tiedot... 3 Tapahtumakoodit... 4 Kaukosiirrettävät tiedot... 5 Vikakoodit... 8 Ominaisuuksia Vakioaikahidastettu toimintaporras Iϕ> Vakioaikahidastettu toimintaporras Iϕ>>, jonka asettelualueeksi voidaan valita joko % x I n tai...8% x I n. Iϕ>>-portaan toimintasuunta on käännettävissä, ja sen toiminta on myös mahdollista estää kokonaan Nollajännitteelle on aseteltavissa ohjelmointikytkimillä neljä eri kynnysarvoa Toimintakarakteristikaksi on mahdollista valita käsinohjauksella tai automaattisesti Isinϕ tai Icosϕ Molempien toimintaportaiden toiminta voidaan lukita ulkoisella ohjaussignaalilla Näyttö osoittaa mittaus- ja asetteluarvot sekä vikahetkellä rekisteröityjä tietoja Itsevalvonta tarkkailee jatkuvasti elektroniikan ja mikroprosessorin toimintaa ja todettuaan pysyvän vian antaa ohjauksen hälytysreleelle ja lukitsee muut ulostulot 2

25 Toimintaselostus Suunnattu maasulkurelemoduuli SPCS 3C4 mittaa nollajännitettä U 0 ja nollavirran pätökomponenttia Icosϕ tai loiskomponenttia Isinϕ. Kulma ϕ on jännitteen ja virran välinen kulma. Maasulkumoduuli havahtuu ja antaa havahtumissignaalin SS tai SS2, jos I 0 cosϕ tai I 0 sinϕ ylittää havahtumiskynnyksen Iϕ>/I n tai Iϕ>>/I n ja samalla nollajännite ylittää oman asetteluarvonsa. Havahtuneen portaan toimintamerkki syttyy keltaisena. Jos tilanne pysyy ennallaan riittävän pitkään, havahtunut porras suorittaa laukaisun ja antaa laukaisusignaalin TS tai TS2. Samalla laukaisseen portaan toimintamerkki syttyy punaisena. Havahtumisten ja laukaisujen toimintamerkeille voidaan ohjelmointikytkinryhmällä SG2 ohjelmoida itsepito, jolloin ne jäävät palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali laskee alle asetteluarvon. Toimintamerkit kuitataan releen etupaneelista painamalla RESET-painiketta tai SPA-väylän kautta komennolla V0 tai V02. Iϕ>-portaan laukaisu voidaan estää tuomalla portaalle estosignaali BTS. Vastaavasti Iϕ>>portaan laukaisu estyy, jos tälle portaalle tuodaan estosignaali BTS2. Ulkoisten lukitusten ohjelmointi tehdään releyhdistelmäkohtaisesti pistoyksikön piirilevyllä olevassa kytkinryhmässä SGB. Kytkinryhmässä SGB ohjelmoidaan tulevien lukitusten lisäksi releyhdistelmässä mahdollisesti käytettävälle jälleenkytkentäyksikölle lähtevät käynnistyssignaalit. Kytkinryhmän SGB ohjelmointiohje on esitetty releyhdistelmän käyttöohjeen yleisessä osassa pistoyksiköiden keskinäisiä signaaleja esittävässä kaaviossa. Iϕ>-porras voi toimia ainoastaan myötäsuuntaan. Iϕ>>-porras on mahdollista ohjelmoida toimimaan joko myötä- tai vastasuuntaan (ks. kuva 4). Ohjelmointi tehdään kytkimellä SG/. Nollajännitteen havahtumiskynnykselle on valittavissa neljä eri arvoa kytkimillä SG/7 ja SG/8. Maasulkumoduulin toimintakarakteristikat on esitetty kuvassa 4. Jos suojattava verkko on sammutettu tai vahvasti resistanssilla maadoitettu, toimintakarakteristikaksi valitaan Icosϕ. Suojattaessa verkkoa, joka on maasta erotettu, toimintakarakteristikaksi valitaan Isinϕ. Toimintakarakteristikan Isinϕ/Icosϕ valinta voidaan tehdä käsiohjauksella moduulin etulevyn kytkimellä SG/3, kun kytkin SG/2=0. Jos SG/2=, toimintakarakteristika määräytyy automaattisesti verkon maadoitustilanteen mukaan riippumatta kytkimen SG/3 asennosta. Tällöin ohjaamalla signaali BACTRL 0-tilaan toimintakarakteristika on muotoa Isinϕ ja muotoa Icosϕ, jos BACTRL on -tilassa. Iϕ>-portaan laukaisuviive t> on valittavissa jommalta kummalta portaan sisältämästä kahdesta asettelualueesta. Laukaisuviiveen asettelualue valitaan kytkimellä SG/5. Ylemmän portaan Iϕ>> asettelualueeksi voidaan kytkimellä SG/6 valita joko % x I n tai...8 % x I n. Lisäksi pikalaukaisuportaan toiminta on mahdollista estää kokonaan valitsemalla sen asetteluarvoksi. Molempien toimintaportaiden laukaisuille voidaan valita kytkimellä SG/4 ns. itsepito. Tällöin laukaisulähtö jää aktiiviseksi, vaikka laukaisun aiheuttanut signaali häviää. Laukaisut kuitataan releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET-painiketta tai SPAväylän kautta komennolla V0 tai V02. Katso myös kytkinryhmän SG3 taulukko sivulla 9 jaksossa "Ohjelmointikytkimet". Nollavirran ja -jännitteen tulopiirit on varustettu tehokkaalla suodatuksella, jonka avulla vaimennetaan mitatun virran ja jännitteen harmooniset aallot, ks. kuva. db f/fn Kuva. Jännitteen ja virran tulopiirien suodatusominaisuudet suunnatussa maasulkumodulissa SPCS 3C4 3

26 Lohkokaavio Kuva 2. Suunnatun maasulkurelemoduulin SPCS 3C4 lohkokaavio U 0 I 0 BS, BS2, BS3 BTS BTS2 BACTRL SG SG2 SGB SS TS SS2 TS2 AR, AR3 Y R Nollajännite Nollavirta Ulkoiset lukitussignaalit Iϕ>-portaan laukaisun lukitus Iϕ>>-portaan laukaisun lukitus Toimintakarakteristikan Isinϕ/Icosϕ vaihto ulkoisella signaalilla Ohjelmointikytkinryhmä relemoduulin etukilvessä Toimintamerkkien ohjelmointikytkinryhmä (ei kuvassa) Lukitussignaalien ja jälleenkytkentöjen käynnistyssignaalien ohjelmointikytkinryhmä (piirilevyllä) Iϕ>-portaan havahtumissignaali Iϕ>-portaan laukaisusignaali Iϕ>>-portaan havahtumissignaali Iϕ>>-portaan laukaisusignaali Jälleenkytkentöjen käynnistyssignaalit Keltainen merkkilamppu, havahtuminen Punainen merkkilamppu, laukaisu Huom! Kaikkia maasulkurelemoduulin tulo- ja lähtösignaaleja ei välttämättä ole johdotettu jokaisen tätä moduulia käyttävän releyhdistelmän liittimille. Se, mitkä signaalit on johdotettu liittimille ilmenee ko. releyhdistelmän pistoyksiköiden keskinäisiä signaaleja esittävästä kaaviosta. 4

27 Etukilpi B I Yksinkertaistettu kojesymboli Nollajännitteen U 0, nollavirran I 0 ja I 0 cosϕ:n tai I 0 sinϕ:n mittausarvojen merkkilamput U o I o I ϕ IRF Itsevalvontahälytyksen merkkilamppu Näyttö Iϕ>-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu I ϕ > I n STEP [%] STEP Näytön askelluspainike Iϕ>-portaan toimintahidastuksen tai aikakertoimen k asettelupotentiometri ja merkkilamppu Iϕ>>-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu Iϕ>>-portaan toimintahidastuksen asettelupotentiometri ja merkkilamppu t > [ s] 0047A I ϕ >> I n [%] SG 0 RESET t >> [ s] 0..0 Iϕ > Iϕ >> SPCS 3C4 Ohjelmointikytkinryhmä SG Kytkinryhmien SG, SG2 ja SG3 merkkilamppu Kuittauspainike Toimintamerkit Relemoduulin lajimerkki Kuva 3. Suunnatun maasulkurelemoduulin SPCS 3C4 etukilpi Toimintamerkit Molemmilla suojausportailla on oma kelta-punainen toimintamerkkinsä. Se syttyy keltaisena kun toimintaporras havahtuu ja punaisena, kun toimintaporras antaa laukaisusignaalin. Näille neljälle toimintamerkille voidaan toisistaan riippumatta ohjelmoida itsepito SG2 kytkimillä, jolloin toimintamerkki jää palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali laskee alle asetteluarvon. Esimerkiksi, jos alemman suojausportaan Iϕ> havahtumisen toimintamerkille on ohjelmoitu itsepito, syttyy merkkivalo normaalisti keltaisena, kun ko. toimintaporras havahtuu ja punaisena, kun porras antaa laukaisusignaalin. Toimintaportaan palautuessa jää keltainen merkkivalo edelleen palamaan. Palamaan jääneet toimintamerkit kuitataan releen etupaneelista painamalla RESET-painiketta tai SPA-väylän kautta komennolla V0 tai V02. Kuittaamatta jätetty toimintamerkki ei vaikuta maasulkumoduulin toimintaan. Katso myös kytkinryhmän SG3 taulukko sivulla 9 jaksossa "Ohjelmointikytkimet". Itsevalvontahälytyksen merkkilamppu osoittaa, että relemoduulin itsevalvonta on huomannut pysyvän vian. Merkkilamppu syttyy punaisena pian vian löytymisen jälkeen. Samalla relemoduuli antaa ohjauksen releyhdistelmän itsevalvontakoskettimelle. Lisäksi useimmissa vikatapauksissa moduulin näyttöön syttyy vikakoodi, joka kertoo, minkä tyyppisestä viasta on kysymys. Vikakoodi koostuu punaisesta ykkösestä ja vihreästä koodinumero-osasta, jotka eivät ole kuitattavissa pois moduulin näytöstä. Vian sattuessa vikakoodi tulee kirjoittaa muistiin ja ilmoittaa valmistajalle huoltoyhteydenotossa. 5

28 Asettelut Asetteluarvot ilmaistaan näytön kolmella oikeanpuolimmaisella numerolla. Asettelupotentio- metrin alapuolella palava merkkilamppu osoittaa, mikä asetteluarvo kulloinkin on näytössä. Iϕ>/I n Iϕ>-portaan havahtumisvirta prosentteina releen nimellisvirrasta, asettelualue...0 % x I n t> Iϕ>-portaan laukaisuaika sekunteina. Asettelualue 0,...,0 s tai...0 s. Asettelualue valitaan kytkimellä SG/5. Iϕ>>/I n t>> Iϕ>>-portaan havahtumisvirta prosentteina releen nimellisvirrasta. Asettelualue on %, kun SG/6=0 tai...8 %, kun SG/6=. Lisäksi voidaan asetella (näytössä - - -), jolloin tämä porras ei ole toiminnassa. Jos Iϕ>>-porras toimii vastasuunnassa (SG/=), asetteluarvo on negatiivinen ja näytön vasemmassa reunassa palaa punainen miinusmerkki Iϕ>>-portaan laukaisuaika sekunteina, asettelualue 0,...,0 sekuntia. Lisäksi näytöltä voidaan lukea etukilven ohjelmointikytkinryhmän SG tarkistussumma, kun kytkinryhmän alapuolella oleva merkkilamppu palaa. Tämän avulla varmistutaan siitä, että kytkimet on aseteltu oikein ja ne ovat toimintakunnossa. Tarkistussumman laskeminen on esitetty käyttöohjeessa "C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet". 6

29 Ohjelmointikytkimet Sovellutuskohtaiset lisätoiminnot valitaan relemoduulin etulevyssä sijaitsevan ohjelmointikyt- kinryhmän SG avulla. Kytkinten numerot 8 sekä asennot 0 ja on merkitty kilpeen. Kytkin SG/ Toiminta Iϕ>>-portaan toimintasuunnan valinta Kun SG/=0, portaan toiminta tapahtuu myötäsuuntaan Kun SG/=, portaan toiminta tapahtuu vastasuuntaan (ks. kuva 4) SG/2 SG/3 Toimintakarakteristikan Isinϕ/Icosϕ vaihtotavan valinta sekä toimintakarakteristikan käsivalinta SG/2 SG/3 Toimintakarakteristikan Karakteristika vaihtotapa 0 0 käsivalinta etulevyltä Icosϕ 0 käsivalinta etulevyltä Isinϕ 0 automaattivalinta BACTRL määrittelee automaattivalinta BACTRL määrittelee SG/4 Laukaisusignaalien TS ja TS2 itsepidon valinta. Kun SG/4=0, laukaisusignaalit palautuvat perustilaansa (=lähtörele päästää), kun toiminnan aiheuttanut mittaussignaali palautuu alle havahtumiskynnyksen. Kun kytkin SG/4=, laukaisusignaalit jäävät aktiivitilaansa (=lähtörele vetäneenä), vaikka mittaussignaali laskee alle havahtumiskynnyksen. Laukaisusignaalit palautetaan tällöin perustilaansa releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESETpainikkeita tai kaukokäytön kautta komennolla V0. Käytettäessä kuittaukseen STEP- ja RESET-painikkeita, myös muistiin rekisteröityneet tiedot nollautuvat. *) SG/5 Iϕ>-portaan laukaisuviiveen t> asettelualueen valinta. Kun SG/5=0, laukaisuviiveen t> asettelualue on 0,...,0 s Kun SG/5=, laukaisuviiveen t> asettelualue on...0 s SG/6 Iϕ>>-portaan havahtumisarvon asettelualueen valinta. Kun SG/6=0, asettelualue Iϕ>> on % x I n + Kun SG/6=, asettelualue Iϕ>> on... 8 % x I n + SG/7 SG/8 Nollajännitteen havahtumisarvon asettelu prosentteina releen nimellisjännitteestä SG/7 SG/8 Asettelu U % 0 5 % 0 0 % 20 % *) Ohjelmaversioon 068 C tai uudempaan kytkinryhmä SG3 on lisätty relemooduuliin. Kun itsepitotoimintoa käytetään, itsepitävä lähtö voidaan kuitata painamalla ainoastaan RESETpainiketta, jos SG3/3 on, tai painamalla ainoastaan STEP-painiketta, jos SG3/2 on, jolloin moduulin tallennetut tiedot eivät häviä. 7

30 Kuva 4 havainnollistaa etukilven ohjelmointikytkinten SG ja ulkoisen ohjaussignaalin BACTRL vaikutusta yksikön toimintakarakteristikoihin. Kuva 4. Suunnatun maasulkurelemoduulin SPCS 3C4 toimintakarakteristikat. Kuvassa 4a on esitetty Isinϕ-karakteristika ja kuvassa 4b Icosϕ-karakteristika Kytkinryhmä SG2 sijaitsee kytkinryhmän SG tarkistussumman kolmannessa alavalikossa ja on ns. pehmokytkinryhmä. Kytkinryhmällä SG2 ohjelmoidaan havahtumisten ja laukaisujen toimintamerkkien toimintatapa. Toimintamerkit voidaan vapaasti ohjelmoida joko pysymään (itsepito) tai palautumaan toiminnan aiheuttaneen signaalin laskettua alle asetteluarvon. Ohjelmoiminen tapahtuu määrittelemällä kytkinryhmälle tarkistussumma seuraavan taulukon mukaisesti. Oletusasetteluna havahtumissignaaleille on aseteltu palautuva toiminta ja laukaisusignaaleille itsepito. Itsepitotoimintaa vastaava luku Tehdasasettelu Keltainen toimintamerkki, Iϕ> hav. 0 Punainen toimintamerkki, Iϕ> lauk. 2 2 Keltainen toimintamerkki, Iϕ>> hav. 4 0 Punainen toimintamerkki, Iϕ>> lauk. 8 8 Tarkistussumma Σ 5 0 8

31 Kytkinryhmä SG3 sijaitsee kytkinryhmän SG alavalikossa 4. Etukilven STEP- ja RESETpainikkeet voidaan ohjelmoida kytkimillä SG3/ 3. Kytkimet SG3/4 8 eivät ole käytössä. Kytkimen SG3 oletusarvo on 0. SG3/ SG3/2 SG3/3 Painike Kuittaa Kuittaa Poistaa havahtumis- itsepitävät muistiinja laukaisu- releet tallennetut toimintamerkit arvot STEP RESET x STEP & RESET x x x STEP x 0 0 RESET x STEP & RESET x x x STEP x x 0 0 RESET x STEP & RESET x x x STEP 0 0 RESET x x STEP & RESET x x x STEP x 0 RESET x x STEP & RESET x x x Maasulkumoduulin piirilevyllä on kytkinryhmä SGB, jonka kytkimillä ohjelmoidaan moduulille eri releyhdistelmissä mahdollisesti tulevat lukitussignaalit. Kytkimillä...3 ohjelmoidaan jälleenkytkentäreleyksikölle lähtevät käynnistyssignaalit. Kytkinryhmän SGB ohjelmointiohje on esitetty releyhdistelmän käyttöohjeen yleisessä osassa pistoyksiköiden välisiä signaaleja esittävässä kaaviossa. Mittaustiedot Mittaustiedot ilmaistaan näytön kolmella oikeanpuolimmaisella numerolla. Näytössä kulloinkin oleva mittaustieto osoitetaan merkkilampulla. Merkkilamppu Mittaustieto U 0 Yksikön mittaama nollajännite prosentteina releen nimellisjännitteestä U n. Jos mittausarvo ylittää 25 % releen nimellisjännitteestä, näytössä on I 0 Iϕ Yksikön mittaama nollavirta prosentteina releen nimellisvirrasta I n Yksikön mittaama Isinϕ tai Icosϕ prosentteina releen nimellisvirrasta. Jos Iϕ:n etumerkki on negatiivinen, näytön vasemmassa reunassa palaa punainen miinusmerkki. Jos mittausarvo ylittää 00 % releen nimellisvirrasta, näytössä on joko tai riippuen Iϕ:n etumerkistä 9