REM 610 Moottorinsuojarele
1MRS 755358 Julkaistu: 29.09.2004 Versio: B/28.11.2006 Moottorinsuojarele REM 610 Sisältö 1. Johdanto...9 1.1. Tämän käsikirjan sisällöstä...9 1.2. Releen käyttö...9 1.3. Ominaisuudet...9 1.4. Viitteet...11 1.5. Dokumentin versiot...11 2. Turvallisuusmääräykset...13 3. Ohjeet...15 3.1. Sovellusalue...15 3.2. Ympäristövaatimukset...15 3.3. Konfigurointi...15 4. Tekninen kuvaus...19 4.1. Toimintojen kuvaus...19 4.1.1. Toiminnot...19 4.1.1.1. Suojaustoimintokaavio...19 4.1.1.2. Suojaustoiminnot...19 4.1.1.3. Tulot...20 4.1.1.4. Lähdöt...20 4.1.1.5. Hätäkäynnistys...20 4.1.1.6. Uudelleenkäynnistyksen esto...20 4.1.1.7. Moottorin käynnistys...21 4.1.1.8. Suojattavan laitteen nimellisvirta...21 4.1.1.9. Häiriötallennin...22 4.1.1.10.Käyttöliittymä (HMI)...22 4.1.1.11.Pysyväismuisti...22 4.1.1.12.Kanavien itsevalvonta...22 4.1.1.13.Ajan synkronointi...23 4.1.2. Mittaukset...24 4.1.3. Konfigurointi...25 4.1.4. Suojaus...27 4.1.4.1. Lohkokaavio...27 4.1.4.2. Terminen ylikuormitussuoja...27 4.1.4.3. Käynnistyksen valvonta...34 4.1.4.4. Oikosulkusuoja...35 4.1.4.5. Alivirtasuoja...36 4.1.4.6. Maasulkusuoja...36 4.1.4.7. Epäsymmetriasuoja...37 4.1.4.8. Vaihejärjestyksen valvonta...38 4.1.4.9. Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri...39
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.4.10.Katkaisijavikasuoja... 40 4.1.4.11.Lämpötilasuoja (lisätoiminto)... 40 4.1.4.12.Asettelut... 45 4.1.4.13.Suojatoimintojen tekniset tiedot... 57 4.1.5. Laukaisupiirin valvonta... 61 4.1.6. Toimintamerkit ja toimintailmoitukset... 63 4.1.7. Moottorin käyntiajan laskuri... 63 4.1.8. Keskiarvojen (demand values) valvonta... 64 4.1.9. Käyttöönottokoestus... 64 4.1.10.Häiriötallennin... 64 4.1.10.1.Toiminto... 64 4.1.10.2.Häiriötallentimen tiedot... 65 4.1.10.3.Häiriötallentimen tilan valvonta ja indikointi... 66 4.1.10.4.Liipaisu... 66 4.1.10.5.Asettelut ja purkaminen... 66 4.1.10.6.Häiriötallentimen tapahtumakoodi... 66 4.1.11.Rekisteröidyt tiedot... 67 4.1.12.Tietoliikenneportit... 69 4.1.13.IEC 60870-5-103 -kaukokäyttöprotokolla... 70 4.1.14.Modbus-kaukokäyttöprotokolla... 73 4.1.14.1.Yleistä protokollasta... 73 4.1.14.2.REM 610 -releen Modbus-profiili... 74 4.1.15.SPA-väyläprotokollan parametrit... 89 4.1.15.1.Tapahtumakoodit... 104 4.1.16.Itsevalvonta (IRF)... 107 4.1.16.1.RTD-moduulin itsevalvonta... 109 4.1.17.Releen parametrointi... 109 4.2. Laitteiston kuvaus... 110 4.2.1. Liitännät... 110 4.2.2. Tietoliikenneyhteyden liitännät... 114 4.2.3. Tekniset tiedot... 118 5. Asettelujen laskentakaavoja ja sovellusesimerkkejä... 123 5.1. Asettelujen laskenta... 123 5.1.1. Suojattavan yksikön skaalauskerroin... 123 5.1.2. Terminen ylikuormitussuoja... 124 5.1.2.1. Painokertoimen p valinta... 124 5.1.2.2. Sallittu jumiaika kuumakäynnistyksille... 126 5.1.2.3. Kylmäkäynnistyksille sallitun jumiajan tarkistus... 129 5.1.2.4. Yksittäiselle käynnistykselle sallitun jumiajan tarkistus... 130 5.1.2.5. Uudelleenkäynnistyksen estotaso θ i... 130 5.1.2.6. Esihälytystaso θ a... 130 4
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 5.1.2.7. Aikavakion kerroin K c...130 5.1.3. Käynnistyksen valvonta...130 5.1.3.1. Termisen kuormituksen laskentaan perustuva käynnistyksen valvonta...130 5.1.3.2. Nopeuskytkimen tarpeen tarkistus...131 5.1.4. Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri...131 5.1.5. Oikosulkusuoja...132 5.1.6. Epäsymmetriasuoja ja vaihejärjestyksen valvonta...132 5.1.6.1. Portaan I 2 > havahtumisarvon valinta...132 5.1.6.2. Aikavakion K 2 valinta...132 5.1.6.3. Kaksivaiheinen virtamuuntajakytkentä...133 5.1.7. Maasulkusuoja...133 5.1.7.1. Näennäismaasulkuvirtojen vakavointi...134 5.1.7.2. Maasulkusuojan herkkyyden lisääminen...134 5.1.8. Katkaisijavikasuoja...134 5.1.9. Lämpötilasuoja (lisätoiminto)...134 5.2. Sovellusesimerkkejä...135 5.2.1. Katkaisijaohjatun moottorin suojaus...135 5.2.2. Moottorin suojaus, kun ympäristön lämpötila on muu kuin 40 C...136 5.2.3. Kontaktoriohjatun moottorin suojaus...137 5.2.4. Pyörimättömien kohteiden suojaus...138 5.2.5. Eristetyn tai kompensoidun verkon maasulkusuojaus...138 5.2.6. Suoraan maadoitetun verkon maasulkusuojaus...138 6. Tilaustiedot...141 7. Lyhenteitä...143 8. Tarkistuslistat...145 9. 5
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Tekijänoikeudet Tämän käsikirjan tiedot voivat muuttua ilman ennakkoilmoitusta. ABB Oy ei ole vastuussa tässä käsikirjassa esiintyvistä mahdollisista virheistä. ABB Oy ei ole missään tapauksessa vastuussa minkäänlaisista tämän käsikirjan käytöstä aiheutuvista seurannaisvahingoista tai välittömistä, välillisistä tai epäsuorista vahingoista, eikä ABB Oy ole vastuussa tässä käsikirjassa kuvattujen ohjelmistojen tai laitteiden käytöstä aiheutuvista välillisistä tai satunnaisista vahingoista. Tätä käsikirjaa tai sen osia ei saa kopioida tai jäljentää ilman ABB Oy:n kirjallista lupaa, eikä sen sisältöä siten saa jakaa kolmansille osapuolille tai käyttää muuten luvattomasti. Tässä käsikirjassa kuvatut ohjelmistot ja laitteet ovat lisenssinvaraisia ja niitä voidaan käyttää, kopioida tai julkistaa vain lisenssin sallimin ehdoin. Copyright 2006 ABB Oy Kaikki oikeudet pidätetään. Tavaramerkit ABB on ABB-yhtymän rekisteröimä tavaramerkki. Muut tässä asiakirjassa mainitut tuotemerkit tai -nimet voivat olla haltijoidensa tavaramerkkejä tai rekisteröityjä tavaramerkkejä. Takuu Tiedustele takuuehtoja lähimmältä ABB:n edustajalta. 7
8
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 1. Johdanto 1.1. Tämän käsikirjan sisällöstä Tämä käsikirja sisältää yksityiskohtaista tietoa REM 610 -suojareleen B- julkistuksen teknisistä ominaisuuksista sekä releen sovelluksista. Käyttöliittymän käyttöohjeet löytyvät erillisestä Käyttöohjeesta (HMI), ja asennusta koskevaa tietoa saa Asennusohjeesta (1MRS 755356). 1.2. Releen käyttö REM 610 on monipuolinen ja monitoimintoinen suojarele, joka on tarkoitettu etupäässä moottorin suojaukseen erilaisissa moottorisovelluksissa. REM 610 on mikroprosessoripohjainen rele. Itsevalvontajärjestelmä valvoo releen toimintaa jatkuvasti. Käyttöliittymän (HMI) nestekidenäytön (LCD) ansiosta releen paikallinen käyttö on helppoa ja turvallista. Relettä voidaan hallita paikallisesti tietokoneella, joka liitetään etupaneelin sarjaliikenneporttiin. Kaukohallinta tapahtuu sarjaväylän kautta takaliittimeen kytketyllä ohjaus- ja valvontajärjestelmällä. 1.3. Ominaisuudet Kolmivaiheinen terminen ylikuormitussuoja Kolmivaiheinen moottorin käynnistyksen valvonta, joka perustuu termisen kuormituksen laskentaan sekä nopeuskytkinlukitukseen Vakioaikatoimintainen kolmivaiheinen ylivirtasuoja sekä nopeuskytkinlukitus Hetkellis- tai vakioaikatoimintainen kolmivaiheinen oikosulkusuoja Vakioaikatoimintainen kolmivaiheinen alivirtasuoja Vakioaikatoimintainen suuntaamaton maasulkusuoja Kolmivaiheinen virran vastakomponentin mittaukseen perustuva, käänteisaikatoimintainen epäsymmetriasuoja Virran vastakomponentin mittaukseen perustuva vaihejärjestyksen valvonta Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri sekä uudelleenkäynnistyksen estotoiminto Katkaisijavikasuoja Vakioaikatoimintaiset lämpötilasuojausportaat Hätäkäynnistystoiminto Saatavana lisävarusteena RTD-moduuli kuusi mittaustuloa tukee PTC-termistoreita ja erilaisia RTD-sensoreita kolme galvaanisesti erotettua lisädigitaalituloa Häiriötallennintoiminto tallennusaika enimmillään 80 sekuntia 9
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 liipaisu yhdestä tai useasta sisäisestä signaalista tai digitaalitulosignaalista tallentaa neljää analogista kanavaa ja enimmillään kahdeksaa käyttäjän valitsemaa digitaalikanavaa säädettävä näytteenottotaajuus Pysyväismuisti enintään 100 aikaleimatulle tapahtumakoodille asetteluarvoille häiriötallenteille viiden viimeisen aikaleimatun tapahtuman rekisteröidyille arvoille suojausportaiden havahtumisten määrälle toimintaindikoinneille ja valodiodeille, jotka osoittavat tilan ennen tehokatkosta Paristovarmennus reaaliaikakellolle Pariston varauksen valvonta Neljä tarkkaa virtatuloa Kaksi galvaanisesti erotettua digitaalituloa ja lisävarusteena hankittavassa RTDmoduulissa kolme lisädigitaalituloa Ajan synkronointi digitaalitulon kautta Kaikki asettelut muutettavissa PC:llä Käyttöliittymä (HMI), jossa alfanumeerinen nestekidenäyttö ja ohjauspainikkeet kahdeksan ohjelmoitavaa valodiodia Pistoyksikkörakenteinen suojareleyksikkö Kolme sulkeutuvaa laukaisukosketinta Laukaisupiirin valvonta Kaksi vaihtokosketinsignaalilähtöä Lähtökosketintoiminnot konfiguroitavissa Etupaneelin optinen liitäntä: kommunikaatio langattomasti tai kaapelin välityksellä Takapaneeliin on liitettävissä lisävarusteena hankittava kommunikaatiomoduuli, jossa muovikuituoptinen, yhdistetty muovi- ja lasikuituoptinen tai RS-485- liitäntä SPA-väylä-, IEC 60870-5-103- tai Modbus-tiedonsiirtoprotokollalla (RTU ja ASCII) käytävää järjestelmäkommunikaatiota varten Elektroniikan ja ohjelmiston jatkuva itsevalvonta. Sisäisen relevian ilmetessä kaikki suojausportaat ja lähdöt lukitaan. Nimellistaajuus 50/60 Hz käyttäjän valittavissa Käyttöliittymän salasanasuojaus käyttäjän valittavissa Ensiövirta-arvojen näyttö Keskiarvot (demand values) Monikielinen käyttöliittymä 10
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 1.4. Viitteet Käyttöohjeen nimi Käyttöohje Asennusohje MRS numero 1MRS755526 1MRS755356 1.5. Dokumentin versiot Versio Pvm Huomautukset A 29.09.2004 Suomenkielinen versio A vastaa englanninkielistä versiota A/ 25.11.2003. B 28.11.2006 Suomenkielinen versio B vastaa englanninkielistä versiota C/ 09.09.2005 11
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 2. Turvallisuusmääräykset! Liittimissä saattaa esiintyä vaarallisia jännitteitä, vaikka syöttöjännite on kytketty pois. Kansallisia ja paikallisia sähköturvallisuusmääräyksiä on aina noudatettava. Laite sisältää staattisille sähköpurkauksille herkkiä komponentteja. Siksi elektroniikkakomponenttien tarpeetonta koskettamista tulee välttää. Releen runko on maadoitettava huolellisesti. Asennukset saa suorittaa ainoastaan siihen valtuutettu henkilö. Turvallisuusmääräysten laiminlyöminen voi aiheuttaa tapaturmia, henkilövahinkoja tai vakavia materiaalisia vahinkoja. Jos releen ylemmän kahvan päällä oleva suojaussinetti rikotaan luvatta, takuu ei ole enää voimassa eikä laitteen oikeaa toimintaa voida taata. Älä koske kotelon sisustaa, kun pistoyksikkö on poistettuna kotelosta. Relekotelon sisäosissa voi olla suuria jännitteitä ja näihin koskeminen voi johtaa henkilövahinkoon. 13
14
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 3. Ohjeet 3.1. Sovellusalue Monikäyttöinen ja -toimintoinen REM 610 -suojarele on tarkoitettu etupäässä tavallisten keski- ja suurikokoisten keskijännite-epätahtimoottoreiden suojaukseen erilaisissa moottorisovelluksissa. Rele hoitaa vikatilanteet moottorin käynnistyksen, normaalitoiminnan, tyhjäkäynnin ja lepotilassa tapahtuvan jäähdytyksen aikana esimerkiksi pumppu-, tuuletin-, saha- tai murskainsovelluksissa. Lukuisten suojatoimintojensa ansiosta REM 610 tarjoaa täydellisen suojan moottorivaurioita vastaan. Relettä voidaan käyttää sekä katkaisijaohjattujen että kontaktoriohjattujen käyttöjen kanssa. REM 610 -relettä voidaan käyttää esimerkiksi termistä ylikuormitussuojaa vaativien syöttökaapeleiden ja tehomuuntajien suojaukseen sekä yksi-, kaksi- tai kolmivaiheiseen ylivirtasuojaukseen tai suuntaamattomaan maasulkusuojaukseen. 3.2. Ympäristövaatimukset Jotta rele toimisi oikein ja luotettavasti, ylläpitohuolto suositellaan tehtäväksi viiden vuoden välein, kun REM 610 -relettä käytetään määritellyissä olosuhteissa; katso alla olevat määrittelyt sekä luku Tekniset tiedot. Jos paristovarmennusta käytetään reaaliaikakellon tai rekisteröityjen arvojen ylläpitoa varten, paristo tulee vaihtaa viiden vuoden välein. Ympäristöolosuhteet Suositeltu lämpötila-alue (jatkuva) -10...+55 C Rajalämpötila-alue (lyhytaikainen) -40...+70 C Toiminta-arvojen lämpötilariippuvuus käyttölämpötila-alueella 0,1 %/ C Kuljetus- ja varastointilämpötila -40...+85 C 3.3. Konfigurointi Asettelu- ja liitäntäesimerkkejä Oikein konfiguroitu lähtörelematriisi mahdollistaa suojaportaiden signaalien käytön kosketintoimintoina. Havahtumissignaaleja voidaan käyttää yhdessä toimivien suojareleiden lukitsemiseen ja hälytykseen. 3.3.-1 ja 3.3.-2 esittävät REM 610 -suojarelettä tehdasasetusten mukaan konfiguroituna: kaikki laukaisusignaalit ohjaavat katkaisijaa. Esimerkkikaavioissa summavirta mitataan kaapelivirtamuuntajalla (3.3.-1) tai vaihevirtaa mittaavien virtamuuntajien summaavan kytkennän avulla (3.3.-2). 3.3.-3 esittää kontaktoriohjattuun moottoriin kytkettyä REM 610 -relettä, jonka laukaisusignaalit on ohjattu laukaisemaan kontaktori. 15
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 θ Σ θ> Σ Kuva 3.3.-1 Releen liitäntäkaavio, esimerkki 1 16
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 θ Σ θ> Σ Kuva 3.3.-2 Releen liitäntäkaavio, esimerkki 2 17
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 θ Σ θ> Σ Kuva 3.3.-3 Releen liitäntäkaavio, esimerkki 3 18
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 4. Tekninen kuvaus 4.1. Toimintojen kuvaus 4.1.1. Toiminnot 4.1.1.1. Suojaustoimintokaavio Kuva 4.1.1.1.-1 Suojaustoiminnot 4.1.1.2. Suojaustoiminnot Lisää tietoja jaksoissa: 4.1.4.2. Terminen ylikuormitussuoja 4.1.4.3. Käynnistyksen valvonta 4.1.4.4. Oikosulkusuoja 4.1.4.5. Alivirtasuoja 4.1.4.6. Maasulkusuoja 4.1.4.7. Epäsymmetriasuoja 4.1.4.8. Vaihejärjestyksen valvonta 19
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.4.9. Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri 4.1.4.10. Katkaisijavikasuoja 4.1.4.11. Lämpötilasuoja (lisätoiminto) 4.1.1.3. Tulot 4.1.1.4. Lähdöt 4.1.1.5. Hätäkäynnistys REM 610 -releessä on neljä mittaustuloa, kaksi digitaalituloa ja kolme lisävarusteena hankittavaa digitaalituloa, joita ohjataan ulkoisella jännitteellä. Kolme syöttöjännitetuloa on tarkoitettu vaihevirroille ja yksi nollavirralle. Tuloista lisää luvussa Liitännät ja taulukoissa 4.1.4.12-7, 4.2.1-1 ja 4.2.1-5. Digitaalitulojen toiminnot määritellään SGB-kytkimillä. REM 610 -releellä on kolme ohjauslähtöä (PO1, PO2 ja PO3) ja kaksi signaalilähtöä (SO1 ja SO2). Kytkinryhmien SGR1...5 avulla sisäiset suojaportaiden signaalit, moottorin käynnistyssignaali sekä ulkoinen laukaisusignaali ohjataan haluttuun signaali- tai ohjauslähtöön. Pulssin minimipituudeksi voidaan konfiguroida joko 40 tai 80 ms ja kaikille ohjauslähdöille voidaan konfiguroida itsepito. Hätäkäynnistystoiminto mahdollistaa moottorin käynnistyksen, vaikka uudelleenkäynnistyksen esto olisi aktiivisena. Toiminto aktivoidaan kytkinryhmissä SGB1...5. Hätäkäynnistys aktivoituu, kun valittu digitaalitulo aktivoidaan, ja se pysyy aktiivisena kymmenen minuuttia. Hätäkäynnistyssignaalin nousevasta reunasta laskennallinen terminen taso asetetaan hieman pienemmäksi kuin uudelleenkäynnistyksen eston asetteluarvo, jotta ainakin yksi moottorin käynnistys sallitaan. kumulatiivisen käynnistysaikalaskurin rekisterin arvo asetetaan hieman pienemmäksi kuin uudelleenkäynnistyksen eston asetteluarvo, jotta ainakin yksi moottorin käynnistys sallitaan. lämpötilaportaiden ThA> ja ThB> aseteltuja laukaisuarvoja kasvatetaan 10 %. ulkoinen uudelleenkäynnistyksen estosignaali jätetään huomiotta. Portaiden ThA> ja ThB> laukaisuarvot pysyvät kymmenen prosenttia aseteltua korkeampina ja ulkoinen uudelleenkäynnistyksen estosignaali huomioimatta niin kauan kuin hätäkäynnistys on aktivoituna. Uusi hätäkäynnistys voidaan tehdä vasta, kun hätäkäynnistyssignaali on palautunut ja kymmenen minuutin hätäkäynnistysaika kulunut loppuun. Hätäkäynnistyssignaalin aktivointi synnyttää tapahtumakoodin, jota ei voida sulkea maskilla tapahtumaraportoinnin ulkopuolelle. 4.1.1.6. Uudelleenkäynnistyksen esto Uudelleenkäynnistyksen estosignaalilla estetään moottorin käynnistys esimerkiksi silloin kun moottori on ylikuumennut. Estosignaali ohjataan tehdasasetuksissa PO3- ohjauslähdölle, mutta asetus voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF1. Signaali aktivoituu, kun jokin seuraavista ehdoista täyttyy: 20
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 4.1.1.7. Moottorin käynnistys jonkin suojaportaan laukaisusignaali on aktiivinen termiseltä suojaportaalta tuleva uudelleenkäynnistyksen estosignaali on aktiivinen Σt si -portaalta tuleva uudelleenkäynnistyksen estosignaali on aktiivinen ulkoinen uudelleenkäynnistyksen estosignaali on aktiivinen Arvioitu aika seuraavaan mahdolliseen moottorin käynnistykseen, eli uudelleenkäynnistyksen estosignaalin palautumiseen, voidaan tarkistaa joko käyttöliittymän (HMI) tai SPA-väylän kautta. Huom! Jos uudelleenkäynnistyksen esto on aktivoitu (SGF1/7=0), SGR3-kytkinryhmän asetukset ohitetaan. Moottorin käynnistystilanne määritellään vaihevirroilla seuraavasti: Moottorin käynnistys alkaa (moottorin käynnistyssignaali aktivoituu), kun maksimivaihevirta nousee arvosta < 0,12 x I n (moottori lepotilassa), arvoon > 1,5 x I n alle 60 ms:ssa. Moottorin käynnistys päättyy (moottorin käynnistyssignaali palautuu), kun kaikki vaihevirrat laskevat alle 1,25 x I n vähintään 200 ms:n ajaksi. Viimeksi tapahtuneen moottorinkäynnistyksen käynnistysaika voidaan tarkistaa käyttöliittymältä tai lukea SPA-parametrilta V3. Moottorin käynnistyssignaali ohjataan lähtökoskettimille kytkinryhmien SGR1...SGR5 kytkimillä. Huom! Kaikki toimintaindikaatiot häviävät näytöstä, kun moottorin käynnistys alkaa. 4.1.1.8. Suojattavan laitteen nimellisvirta Vaihevirroille voidaan asetella skaalauskerroin, PU-skaala. Skaalauskerroin mahdollistaa suojattavan kohteen ja mittaustulon nimellisvirran eron. Täten releen nimellisvirta voidaan asetella vastaamaan moottorin nimelliskuormitusvirtaa (FLC). Suojaustoimintojen virta-asettelut ovat suhteessa skaalattuun nimellisvirtaan I n. Mitatut virrat esitetään joko ensiöarvoina tai skaalatun nimellisvirran kerrannaisina. Rekisteröidyissä tiedoissa virta-arvot esitetään nimellisvirran kerrannaisina. Huom! Skaalauskerroin vaikuttaa suojatoimintojen (lukuun ottamatta maasulkusuojaa) toimintatarkkuuteen. Kullekin suojatoiminnolle ilmoitettu toimintatarkkuus on voimassa ainoastaan, kun skaalauskerroin on 1. Huom! Jos PU-skaalan arvoksi asetellaan 0,5, maksimi mitattu nimellisvirta (FLC) on 25 x I n. 21
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 Huom! PU-skaala ei vaikuta maasulkuvirtoihin, I 0. 4.1.1.9. Häiriötallennin Rele sisältää häiriötallentimen, joka tallentaa hetkellisarvoja tai mittaussignaalien tehollisarvokäyriä (RMS) ja enintään kahdeksaa käyttäjän määrittelemää digitaalisignaalia: digitaalitulosignaaleja ja sisäisiä signaaleja suojaportailta. Mikä tahansa digitaalisignaaleista voidaan asetella liipaisemaan tallennin signaalin laskevalla tai nousevalla reunalla. 4.1.1.10. Käyttöliittymä (HMI) 4.1.1.11. Pysyväismuisti REM 610 -releen käyttöliittymässä on kuusi painiketta, alfanumeerinen 2x16 merkin nestekidenäyttö, kahdeksan ohjelmoitavaa merkkivaloa, kolme vakiotoimintaista merkkivaloa ja etuliittimen kommunikaation merkkivalo. Painikkeita käytetään navigointiin valikkorakenteessa ja asetteluarvojen muuttamiseen. Käyttöliittymässä voidaan myös asettaa salasana, jolla estetään asiattomien pääsy asetteluarvoihin. Kun tehdasasettelu on voimassa, asetteluarvoihin pääsee ilman salasanaa. Salasana voidaan asetella siten, että onnistunut salasanan syöttö luo tapahtumakoodin tapahtumarekisteriin. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää osoittamaan paikallisen käyttöliittymän kautta tapahtunutta toimintaa. Lisää tietoa käyttöliittymästä saa Käyttöohjeesta. 4.1.1.12. Kanavien itsevalvonta REM 610 voidaan konfiguroida tallentamaan erilaisia tietoja pysyväismuistiin, joka säilyttää tiedot apujännitekatkoksista riippumatta (edellyttäen, että paristo on paikallaan ja ladattuna). Toimintailmoitukset ja toimintamerkki-indikoinnit (LEDindikaatiot), moottorin käynnistysten lukumäärä, häiriötallentimen tiedot, tapahtumakoodit ja rekisteröidyt tiedot voidaan konfiguroida tallennettavaksi pysyväismuistiin. Asetteluarvot tallentuvat aina EEPROM-muistiin. Releessä on kattava itsevalvontajärjestelmä, joka käsittelee vikatilanteita käytön aikana ja antaa käyttäjälle tietoa vioista nestekidenäytöllä. Kun itsevalvontajärjestelmä havaitsee pysyvän sisäisen vian (IRF), joka estää releen toiminnan, vihreä toimintamerkki (valmius) alkaa vilkkua. Samanaikaisesti itsevalvontajärjestelmän lähtörele (IRF-rele), joka tavallisesti on vetäneenä, päästää ja näyttöön ilmestyy vikakoodi. Vikakoodi koostuu numeroista ja se ilmaisee minkä tyyppisestä viasta on kyse. SISÄINEN VIKA VIKAKOODI :30 IntFault_a Kuva 4.1.1.12.-1 Pysyvä sisäinen vika 22
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Vikakoodit ilmaisevat seuraavantyyppisä vikoja: lähtöreletestissä ei saada vastausta ohjelma-, työ- tai parametrimuisti viallinen Sisäinen vertailujännite virheellinen Jos kyseessä on varoitus, rele jatkaa toimintaansa normaalisti tai rajoitetusti ja vihreä toimintamerkki (valmius) palaa kuten releen toimiessa normaalisti. Näyttöön ilmestyvät vikailmoitus (katso 4.1.1.12.-2) sekä mahdollinen vikakoodi (katso 4.1.1.12.-3) ilmoittavat vian tyypin. VAROITUS PARISTO HEIKKO Warning_a Kuva 4.1.1.12.-2 Varoitus ja teksti-ilmoitus VAROITUS VIKAKOODI: 2049 Warning2_a Kuva 4.1.1.12.-3 Varoitus ja numerokoodi 4.1.1.13. Ajan synkronointi Tietoa vikakoodeista luvussa Itsevalvontajärjestelmä (IRF). Releen reaaliaikakellon ajan synkronointi voidaan toteuttaa kahdella eri tavalla: sarjaliikenteen kautta tiedonsiirtoprotokollalla tai digitaalitulon kautta. Kun ajan synkronointi toteutetaan sarjaliikenteen kautta, aika kirjautuu suoraan releen reaaliaikakelloon. Ajan synkronointi voidaan tehdä minkä tahansa digitaalitulon kautta joko minuuttitai sekuntitahdistussignaalilla. Tahdistussignaali valitaan automaattisesti ja se riippuu aikajaksosta jonka sisällä pulssi esiintyy. Jos tahdistussignaali eroaa sekuntipulssin synkronoinnissa enemmän kuin +/- 0.05 sekuntia tai minuuttipulssin synkronoinnissa enemmän kuin +/- 2 sekuntia, tahdistussignaali hylätään. Ajan synkronointi liipaistaan aina ohjaussignaalin nousevalla reunalla. Digitaalitulon kautta tehtävän ajan synkronoinnin tarkkuus on tyypillisesti sekuntitahdistussignaalilla +2,5...-2,5 millisekuntia ja minuuttitahdistussignaalilla +5...-5 millisekuntia. Aika on aseteltava kerran joko sarjaväylän kautta tai käsin käyttöliittymän kautta. Kun aika asetetaan sarjaliikenteen kautta ja käytetään minuuttitahdistussignaalia, releen reaaliaikakelloon kirjautuu vain vuosi-kuukausi-päivä-tunti-minuutti, ja kun 23
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.2. Mittaukset käytetään sekuntitahdistussignaalia, kirjautuu vuosi-kuukausi-päivä-tunti-minuuttisekunti. Releen reaaliaikakello pyöristetään lähimpään kokonaiseen sekuntiin tai minuuttiin riippuen siitä käytetäänkö sekunti- vai minuuttitahdistussignaalia. Kun aika asetetaan käyttöliittymän (HMI) kautta, täydellinen kellonaika kirjautuu releen reaaliaikakelloon. Huom! Ohjaussignaalin pulssin pituus ei vaikuta ajan synkronointiin. Huom! Jos ajan synkronointiviestejä vastaanotetaan myös tiedonsiirtoprotokollan kautta, ne täytyy tahdistaa +/- 0,5 minuutin tarkkuudella minuuttitahdistussignaalissa tai +/- 0,5 sekunnin tarkkuudella sekuntitahdistussignaalissa. Muutoin releen reaaliaikakello tekee äkkinäisiä minuutin tai sekunnin hyppäyksiä jompaan kumpaan suuntaan. Jos on mahdollista, että synkronointiviestit tiedonsiirtoprotokollan kautta ovat myöhässä enemmän kuin 0,5 sekuntia, täytyy käyttää minuuttitahdistussignaalia. Alla olevassa taulukossa luetellaan käyttöliittymän kautta käytettävissä olevat mitatut arvot. Taulukko 4.1.2-1 Mitatut arvot Ilmaisin L1 L2 L3 I 0 I 2 θ Käyn.aika Σt s UudelKäyEst Käyntiaika Max IL s Max IL Max I 0 Min IL Min I 0 I 1_min I n_min Kuvaus Vaiheesta I L1 mitattu virta Vaiheesta I L2 mitattu virta Vaiheesta I L3 mitattu virta Mitattu maasulkuvirta Laskettu virran vastakomponentti Terminen taso Viimeksi tapahtuneen moottorin käynnistyksen käynnistysaika Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri Aika seuraavaan mahdolliseen moottorin käynnistykseen Moottorin käyntiaika Maksimivaihevirta moottorin käynnistyksen aikana Maksimivaihevirta moottorin käynnistyksen jälkeen Maksimimaasulkuvirta moottorin käynnistyksen jälkeen Minimivaihevirta moottorin käynnistyksen jälkeen Minimimaasulkuvirta moottorin käynnistyksen jälkeen Yhden minuutin keskiarvo Määritellyn aikajakson keskiarvo 24
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Taulukko 4.1.2-1 Mitatut arvot (jatkoa) Ilmaisin max I 1) Lisävaruste Kuvaus Maksimikeskiarvo (demand value) minuutin ajalta määrättynä aikana RTD1 Lämpötila RTD1-tulolta 1) RTD2 Lämpötila RTD2-tulolta 1) RTD3 Lämpötila RTD3-tulolta 1) RTD4 Lämpötila RTD4-tulolta 1) RTD5 Lämpötila RTD5-tulolta 1) RTD6 Lämpötila RTD6-tulolta 1) Th1 Termistori1, vastusarvo 1) Th2 Termistori2, vastusarvo 1) 4.1.3. Konfigurointi 4.1.3.-1 esittää miten sisäiset signaalit ja digitaalitulosignaalit konfiguroidaan, jotta halutut suojatoiminnot saadaan käyttöön. 25
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 θ Σ θ> Σ Kuva 4.1.3.-1 Signaalikaavio 26
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 4.1.4. Suojaus 4.1.4.1. Lohkokaavio Releen toiminnot valitaan kytkinryhmien SGF, SGB, SGR ja SGL kytkinten avulla. Kytkinryhmien tarkistussummat löytyvät käyttöliittymän valikosta ASETTELUT. Yksityiskohtaiset kuvaukset eri kytkinten toiminnoista esitetään vastaavissa SG_- taulukoissa. θ Σ θ θ θ θ θ θ Kuva 4.1.4.1.-1 Lohkokaavio 4.1.4.2. Terminen ylikuormitussuoja Terminen ylikuormitussuoja havaitsee lyhyt- ja pitkäaikaiset ylikuormitukset vaihtelevissa kuormitusolosuhteissa. Moottorin kuumeneminen seuraa eksponenttikäyrää, jonka loppuarvo määräytyy kuormitusvirran toiseen potenssiin korotetun arvon mukaan. 27
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 Moottorin nimelliskuormitusvirta määritellään suojattavan kohteen skaalauskertoimen avulla ja se määrää puolestaan portaan θ>, θ t termisen laukaisutason. Aseteltu sallittu jumiaika t 6x määrittää portaan toiminta-ajan kuormitusvirralle 6 x nimelliskuormitusvirta (FLC), kun moottoria ei ole kuormitettu. Jos releeseen on asennettuna RTD-moduuli, RTD6 voidaan valita mittaamaan ympäristön lämpötilaa. Mittaustoiminto valitaan kytkinryhmässä SGF4. Ellei RTD6-tuloa käytetä mittaamaan ympäristön lämpötilaa tai ellei RTD-moduulia ole asennettu, terminen suoja käyttää ympäristön lämpötilalle aseteltua arvoa T amb. Ympäristön lämpötilaa käytetään sisäisen nimelliskuormitusvirran määrittelemiseen. Alla oleva taulukko esittää miten sisäinen nimelliskuormitusvirta muuttuu lämpötilan mukaan. Taulukko 4.1.4.2-1 Sisäisen nimelliskuormitusvirran (FLC) muuttuminen Ympäristön lämpötila Sisäinen FLC <+20 C FLC x 1,09 20...<40 C FLC x (1,18 - T amb x 0,09/20) 40 C FLC >40...65 C FLC x (1 - [(T amb - 40)/100]) >+65 C FLC x 0,75 Termisiä käyriä on kaksi: toinen käyrä kuvaa lyhyt- ja pitkäaikaista ylikuormitusta ja sitä käytetään laukaisuun; toista käyrää taas käytetään moottorin termisen tilan valvontaan. Painokerroin p määrittää käyrien termisen kasvun suhteen. Suorakäynnisteisille moottoreille, jotka kuumenevat epätasaisesti, käytetään tyypillisesti painokerrointa 50 %. Kun suojattavana on kohde, joka kuumenee tasaisesti, kuten moottorit, joilla on pehmeäkäynnistys, sekä kaapelit, painokertoimeksi asetellaan 100 %. Kun vähintään yksi vaihevirta ylittää sisäisen nimelliskuormitusvirran (FLC) yli viidellä prosentilla, moottorin koko terminen kapasiteetti on käytetty, kun sisäisen nimelliskuormitusvirran, asetellun sallitun jumiajan ja moottorin kuormituksen määrittämä aika on kulunut. Kun terminen taso (johon vaikuttaa moottorin terminen historia) ylittää asetellun esihälytystason θ a >, porras antaa hälytyssignaalin, ja kun terminen taso ylittää termiselle uudelleenkäynnistyksen estolle asetellun tason θ i >, porras antaa uudelleenkäynnistyksen estosignaalin. Aika seuraavaan mahdolliseen moottorin käynnistykseen voidaan lukea SPA-parametrista V52 tai käyttöliittymän kautta. Kun terminen taso ylittää laukaisutason θ t >, porras antaa laukaisusignaalin. Toiminta-ajat, katso 4.1.4.2.-1...4.1.4.2.-4. Terminen suoja toimii eri tavoin painokertoimen p arvosta riippuen. Jos p:n arvoksi asetellaan esimerkiksi 50 %, terminen suoja huomioi moottorin epätasaisen kuumenemisen, lyhytaikaisen termisen kuormituksen ja pitkäaikaisen termisen historian. Lyhytaikaisen termisen kuormituksen kuten moottorin käynnistyksen jälkeen terminen taso alkaa laskea melko jyrkästi jäljitellen kuumenneiden kohtien lämpötilan tasaantumista. Tämän seurauksena seuraavien käynnistysten sallimisen mahdollisuus kasvaa. Jos p asetellaan 100 prosenttiin, terminen taso laskee hitaasti suuren kuormituksen jälkeen. Tällainen suoja soveltuu käytettäväksi sovelluksissa, jotka kuumenevat tasaisesti. 28
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Moottorin alentunut jäähtymiskyky lepotilassa huomioidaan asettelemalla jäähtymisaikavakio pidemmäksi kuin kuumenemisaikavakio. Aikavakiokerroin K c on jäähtymisaika- ja kuumenemisaikavakion suhde, ja se määrittää moottorin jäähtymisnopeuden lepotilassa. Käynnistyksessä terminen taso asetetaan noin 70 %:ään moottorin termisestä kapasiteetista. Näin varmistetaan, että porras laukaisee sallitun ajan kuluessa. Alhaisella kuormituksella laskettu terminen taso lähestyy hitaasti moottorin termistä tasoa. Huom! Kun esihälytystaso on alhainen, apujännitteen kytkeminen releeseen aiheuttaa termisen hälytyksen, koska terminen taso alustetaan releen käynnistyksessä 70 %:ään. Terminen taso voidaan nollata käyttöliittymän kautta käynnistyksen aikana. Huom! Terminen taso voidaan nollata tai muuttaa sarjaliikenteen kautta, jolloin generoidaan tapahtumakoodi. Huom! Hätäkäynnistyssignaalin nousevalla reunalla terminen taso asetetaan alle termisen uudelleenkäynnistyksen eston tason. Näin sallitaan ainakin yksi moottorin käynnistys, vaikka terminen taso on ylittänyt uudelleenkäynnistyksen eston tason. Huom! Kun θ>-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ja tapahtumakoodia ei generoida. 29
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 t/s 4000 3000 2000 1000 500 400 300 200 100 t 6x [s] 50 40 120 30 20 60 10 30 20 5 4 15 10 3 2 5 1.05 1 2.5 1 2 3 4 5 6 8 10 I/I n Cold_a Kuva 4.1.4.2.-1 Laukaisukäyrät kylmälle moottorille, kun p = 20...100 % 30
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 t/s 4000 3000 2000 1000 500 400 300 200 100 50 40 30 20 10 5 4 t 6x [s] 120 3 2 60 1 1.05 2.5 5 10 15 20 1 2 3 4 5 6 8 10 I/I n Kuva 4.1.4.2.-2 Laukaisukäyrät, kun kuormitus on 1 x FLC ja p = 100 % 30 100hot_a 31
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 t/s 4000 3000 2000 1000 500 400 300 200 100 50 40 30 t 6x [s] 120 20 60 10 30 5 4 3 20 15 2 10 1 1 1.05 2.5 2 3 4 5 6 8 10 I/I n Kuva 4.1.4.2.-3 Laukaisukäyrät, kun kuormitus on 1 x FLC ja p = 50 % 5 50hot_a 32
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 t/s 4000 3000 2000 1000 500 400 300 200 100 50 40 30 t 6x [s] 120 20 60 10 30 20 5 4 15 3 10 2 5 1 1.05 2.5 1 2 3 4 5 6 8 10 I/I n Kuva 4.1.4.2.-4 Laukaisukäyrät, kun kuormitus on 1 x FLC ja p = 20 % 20hot_a 33
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.4.3. Käynnistyksen valvonta Käynnistyksen valvonta voi perustua joko vakioaikatoimintaiseen ylivirtasuojaan tai termisen kuormituksen laskentaan. Periaate valitaan kytkinryhmässä SGF3 ja tehdasasetuksena on termisen kuormituksen laskenta. Vakioaikatoimintaiseen ylivirtasuojaan perustuva käynnistyksen valvonta Suuntaamaton alempi I s >-porras havaitsee esimerkiksi ylikuormituksen tai oikosulun aiheuttaman ylivirran. Kun vahintään yksi vaihevirta ylittää portaalle I s > asetellun havahtumisarvon, porras generoi havahtumissignaalin ~ 55 ms havahtumisajan kuluttua. Asetellun laukaisuajan kuluttua loppuun porras antaa laukaisusignaalin. Ylivirtaporras palautuu, kun kaikki kolme vaihevirtaa ovat laskeneet alle portaalle asetellun havahtumisarvon. Palautumisaikaan vaikuttaa virran aleneman jyrkkyys. Jos vaihevirrat laskevat alle 0,5 x I s >, porras palautuu 10 ms:ssa; jos vaihevirrat laskevat alle I s > mutta eivät alle 0,5 x I s >, porras palautuu 50 ms:ssa. Alemman ylivirtaportaan laukaisu on mahdollista estää lähettämällä releelle digitaalisignaali. Vakioaikatoimintaiseen ylivirtasuojaan perustuvan käynnistyksen valvonnan heikkoutena on, että toiminta-aika on vakio eikä siinä oteta huomioon esim. alhaisempaa käynnistysjännitettä. Huom! 2 I s >-porrasta ei voida käyttää samanaikaisesti portaan I s x t s kanssa. Huom! Kun I s >-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ei generoida. Termisen kuormituksen laskentaan perustuva käynnistyksen valvonta 2 I s x t s -porras havaitsee esimerkiksi moottorin käynnistyksen aikana lukkiutuneen roottorin aiheuttaman termisen kuormituksen. Porras voidaan asetella havahtumaan joko moottorin käynnistyksen ehtojen täyttyessä tai yhden tai usean vaihevirran ylittäessä asetellun havahtumisarvon. Havahtumisehto valitaan kytkinryhmässä SGF3. 2 Kun I s x t s -porras on aseteltu havahtumaan moottorin käynnistyksen ehtojen täyttyessä, porras laskee termisen kuormitusarvon I 2 x t niin kauan kuin moottorin käynnistyksen ehdot täyttyvät ja vertaa laskemaansa arvoa viitearvoon I 2 s x t s. Viitearvoksi asetellaan normaalin moottorin käynnistyksen yhteydessä syntyvää termistä kuormitusta vastaava arvo. Porras ei anna erillistä havahtumissignaalia. Porras antaa laukaisusignaalin, kun viitearvo ylittyy. Porras palautuu 240 ms:n kuluttua siitä kun moottorin käynnistys on loppunut ja moottori käy. Kun I s 2 x t s -porras on aseteltu havahtumaan yhden tai usean vaihevirran ylittäessä asetellun havahtumisarvon (I L >I s ), porras generoi havahtumissignaalin ~ 100 ms havahtumisajan kuluttua ja laskee termisen arvon I 2 x t kunnes kaikki kolme vaihevirtaa ovat laskeneet alle asetellun havahtumisarvon. Kun laskettu arvo ylittää 34
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 2 viitearvon I s x t s, porras antaa laukaisusignaalin. Porras palautuu 240 ms:n kuluessa siitä kun kaikki kolme vaihevirtaa ovat laskeneet alle portaalle asetetun havahtumisarvon. 2 Toiminta-aika lasketaan kuten alla. Portaan I s x t s lyhin mahdollinen toiminta-aika on kuitenkin ~300 ms. ts [ ] = ( I s > ) 2 t s > ------------------------------------------- I 2 4.1.4.4. Oikosulkusuoja missä t = toiminta-aika I s > = moottorille aseteltu käynnistysvirta t s > = moottorille aseteltu käynnistysaika I = vaihevirran arvo Termisen kuormituksen laskentaan perustuvan käynnistyksen valvonnan etu on, että jännitteen ollessa alhainen toiminta-aikaa pidennetään automaattisesti, sillä se riippuu moottorin käynnistysvirrasta. Huom! 2 I s x t s -porrasta ei voida käyttää samanaikaisesti I s >-portaan kanssa. Käynnistyksen valvonta nopeuskytkimen avulla Jos sallittu jumiaika on lyhyempi kuin valmistajan moottorille ilmoittama käynnistysaika, kuten esimerkiksi ExE-tyypin moottoreilla, moottorin akselissa on oltava nopeuskytkin ilmoittamassa kiihtyykö moottori käynnistettäessä. Lepotilassa nopeuskytkimen tulee olla auki ja kiihdytettäessä kiinni. Portaat I 2 s > ja I s x t s estetään nopeuskytkintulon aktivoituessa. Suuntaamaton oikosulkusuoja havaitsee käämien välisestä, vaiheiden välisestä ja vaiheen ja maan välisestä oikosulusta aiheutuvan ylivirran. Kun vähintään yksi vaihevirta ylittää portaalle I>> asetellun havahtumisarvon, porras generoi havahtumissignaalin ~ 50 ms havahtumisajan kuluttua. Porras antaa laukaisusignaalin asetellun laukaisuviiveen kuluttua loppuun vakioaikatoiminnassa. Ylemmälle ylivirtaportaalle voidaan valita hetkellistoiminta asettelemalla toimintaaika minimiin eli 0,05 sekuntiin. Porras palautuu 50 ms:n kuluessa siitä kun kaikki kolme vaihevirtaa ovat laskeneet alle portaalle asetetun havahtumisarvon. Portaan I>> aseteltu havahtumisarvo on mahdollista kaksinkertaistaa automaattisesti moottorin käynnistystilanteessa eli kun suojattava kohde kytketään verkkoon. Näin portaalle voidaan valita kytkentäsysäysvirtaa pienempi asetteluarvo. Tällöin oikosulkusuoja havaitsee edelleen moottorin käydessä lukkiutuneen roottorin aiheuttaman ylivirran. Roottorin lukkiutuminen taas saattaa johtua esimerkiksi laakeriviasta. Havahtumisehto valitaan kytkinryhmässä SGF3. 35
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.4.5. Alivirtasuoja 4.1.4.6. Maasulkusuoja Huom! Kun automaattinen kaksinkertaistaminen on käytössä ja PU-skaalan arvo on aseteltu hyvin alhaiseksi, on tarkistettava, että kaksinkertaistumaan aseteltu portaan I>> havahtumisarvo ei ylitä maksimia mitattua virtaa. Huom! Jos PU-skaalan arvoksi on aseteltu 0,5, maksimi mitattu nimellisvirta (FLC) on 25 x In. Ylemmän ylivirtaportaan laukaisu on mahdollista estää lähettämällä releelle digitaalisignaali. Ylempi ylivirtaporras voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF3. Kontaktoriohjatussa käytössä estetään näin kontaktoria toimimasta liian suurilla vaihevirroilla. Tätä tilaa indikoivat viivat --- näytöllä ja numero 999, kun aseteltu havahtumisvirta-arvo luetaan sarjaliitännän kautta. Huom! Kun I>>-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ei generoida. Suuntaamaton alivirtasuoja havaitsee esimerkiksi vaurioituneen pumpun tai rikkinäisen kuljettimen aiheuttaman kuorman katoamisen ja sitä voidaan käyttää sovelluksissa, joissa alivirtaa pidetään vikatilana. Kun kaikki kolme vaihevirtaa laskevat alle portaalle I< asetellun havahtumisarvon, porras generoi havahtumissignaalin ~ 300 ms havahtumisajan kuluttua. Asetellun laukaisuajan kuluttua loppuun porras antaa laukaisusignaalin. Jännitteettömän moottorin laukaisu estetään asettamalla I<-porras pois toiminnasta, kun kaikki vaihevirrat laskevat alle 12 %:een moottorin nimelliskuormitusvirrasta. Porras palautuu 350 ms:n kuluessa siitä kun vähintään yksi vaihevirta on ylittänyt portaalle asetetun havahtumisarvon. Alivirtaportaan laukaisu on mahdollista estää lähettämällä releelle digitaalisignaali. I<-porras voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF3. Tätä tilaa indikoivat viivat --- näytöllä ja numero 999, kun aseteltu havahtumisvirta-arvo luetaan sarjaliitännän kautta. Huom! Kun I<-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ei generoida. Suuntaamaton maasulkusuoja havaitsee vaiheen ja maan väliset virrat, jotka aiheutuvat esimerkiksi eristeiden vanhentumisesta tai lämmön vaihtelusta. Kun maasulkuvirta ylittää portaalle I 0 > asetellun havahtumisarvon, porras generoi havahtumissignaalin havahtumisajan ~ 50 ms kuluttua. Porras antaa laukaisusignaalin asetellun laukaisuviiveen kuluttua loppuun vakioaikatoiminnassa. 36
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Portaalle voidaan valita hetkellistoiminta asettelemalla toiminta-aika minimiin eli 0,05 s. Maasulkuporras palautuu 50 ms:n kuluessa siitä kun maasulkuvirta on laskenut alle portaalle asetellun havahtumisarvon. Maasulkuportaan laukaisu on mahdollista estää lähettämällä releelle digitaalisignaali. I 0 >-porras voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF3. Tätä tilaa indikoivat viivat --- näytöllä ja numero 999, kun aseteltu havahtumisvirta-arvo luetaan sarjaliitännän kautta. Kontaktoriohjatuissa käytöissä kontaktorin toiminta liian korkeilla vaihevirroilla voidaan estää asettamalla maasulkuporras estetyksi, kun yksi tai useampi vaihevirta ylittää moottorin nimelliskuormitusvirran nelin-, kuusin- tai kahdeksankertaisesti. Mittaustoiminto valitaan kytkinryhmässä SGF4. Huom! Kun I 0 >-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ei generoida. Huom! PU-skaala ei vaikuta maasulkuvirtoihin, I 0. 4.1.4.7. Epäsymmetriasuoja Käänteisaikatoimintainen (IDMT) epäsymmetriasuoja perustuu laskettuun virran vastakomponenttiin (NPS) ja se havaitsee vaiheiden I L1, I L2 ja I L3 välisen epäsymmetrian, joka voi johtua esimerkiksi rikkinäisestä johtimesta. Moottoria syöttävän verkon vaihe-epäsymmetria aiheuttaa roottorin ylikuumenemisen. Kun laskettu virran vastakomponentti ylittää portaalle I 2 > asetellun havahtumisarvon, porras generoi havahtumissignaalin ~ 100 ms havahtumisajan kuluttua. Porras antaa laukaisusignaalin lasketun laukaisuajan kuluttua loppuun. Toimintaaika riippuu virta-arvosta: mitä suurempi virta, sitä lyhyempi toiminta-aika. Epäsymmetriaporras palautuu 200 ms:n kuluessa siitä kun virran vastakomponentti on laskenut alle portaalle asetetun havahtumisarvon. Epäsymmetriasuoja estetään, kun kaikki vaihevirrat laskevat alle 12 %:een moottorin nimelliskuormitusvirrasta tai kun vähintään yksi vaihevirta ylittää moottorin nimelliskuormitusvirran nelinkertaisesti. Epäsymmetriaportaan laukaisu on mahdollista estää lähettämällä releelle digitaalisignaali. I 2 >-porras voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF3. Tätä tilaa indikoivat viivat --- näytöllä ja numero 999, kun aseteltu havahtumisvirta-arvo luetaan sarjaliitännän kautta. Toiminta-aika lasketaan kuten alla. ts [ ] = I 2 K 2 ------------------------------------------- ( ) 2 ( I 2 > ) 2 missä 37
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 t = toiminta-aika I 2 = virran vastakomponentti I 2 > = aseteltu havahtumisarvo 2 K 2 = asetettu aikavakio on sama kuin moottorin vakio I 2 x t (jonka saa moottorin valmistajalta) Huom! Kun I 2 >-porras havahtuu moottorin käynnistyksen aikana, havahtumissignaalia ei generoida. Huom! I 2 >-porras lukitaan, kun vaihejärjestyksen valvonta laukaisee. Alla oleva kuva esittää portaan I 2 > käänteisaikaominaiskäyriä. I 2 /I n K=5 K=20 K=40 K=100 1 I 2 > = 0.5 x I n I 2 > = 0.2 x I n 0.1 I 2 > = 0.1 x I n 1 10 100 1000 10000 100000 Inverse_a t/s Kuva 4.1.4.7.-1 Portaan I 2 > käänteisaikakäyrästö 4.1.4.8. Vaihejärjestyksen valvonta Vaihejärjestyksen valvonta perustuu laskettuun virran vastakomponenttiin. Se valvoo moottorin käynnistyksen aikana liian korkeita virran vastakomponentin arvoja, jotka aiheutuvat väärin kytketyistä vaiheista, joiden takia taas moottori pyörii vastakkaiseen suuntaan. Kun laskettu virran vastakomponentti ylittää 75 % vaihevirran maksimiarvosta, vaihejärjestyksen valvonta (REV) antaa laukaisusignaalin 200 ms:n toiminta-ajan kuluttua. Porras palautuu 200 ms:n kuluessa siitä, kun laskettu virran vastakomponentti on laskenut alle 75 %:ään vaihevirran maksimiarvosta. 38
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Vaihejärjestyksen valvonta voidaan poistaa käytöstä kytkinryhmässä SGF3. Huom! Epäsymmetriaporras lukitaan, kun vaihejärjestyksen valvonta laukaisee. 4.1.4.9. Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri Kumulatiivinen käynnistysaikalaskuri valvoo liian usein toistuvia käynnistysyrityksiä, jotka aiheuttavat moottorin ylikuumenemista. Jokaisen moottorin käynnistyksen käynnistysaika lisätään rekisteriin Σt s. Kun rekisterin arvo ylittää asetellun uudelleenkäynnistyksen eston arvon Σt si, moottorin uudelleenkäynnistysyritykset estetään. Aika seuraavaan mahdolliseen moottorin käynnistykseen riippuu käynnistysaikalaskurin laskentanopeudesta ΔΣt s /Δt, eli nopeudesta, jolla rekisterin arvo laskee. Jos moottorin valmistaja sallii esimerkiksi enintään kolme 60 s:n moottorin käynnistystä neljässä tunnissa, Σt si :lle tulee asettaa arvoksi 2 x 60 s + marginaali = 121 s ja ΔΣt s /Δt:lle 60 s/4 h = 15 s/h; katso seuraava kuva. åt s 4 h [s] 150 120 90 60 Käynnistys 3 Seuraava käynnistys mahdollinen Käynnistys 2 Uudell.käyn. esto aktiivinen >St si (121 s) 30 0 Käynnistys 1 t CumCount_a Kuva 4.1.4.9.-1 Kumulatiivisen käynnistysaikalaskurin toiminta Huom! Rekisterin arvo laskee myös moottorin käynnistyksen aikana. Huom! Jos hätäkäynnistystoiminto on aktivoituna, moottorin käynnistys sallitaan, vaikka rekisterin arvo ylittäisi asetellun uudelleenkäynnistyksen eston arvon. 39
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 4.1.4.10. Katkaisijavikasuoja Katkaisijavikasuoja (CBFP) havaitsee tilanteet, joissa katkaisija pysyy kiinni, vaikka katkaisijan olisi pitänyt aueta. Jos PO1-lähdön kautta annettu laukaisusignaali on edelleen aktiivinen eikä vikavirtaa ole katkaistu asetellun toiminta-ajan kuluessa, katkaisijavikasuoja antaa laukaisusignaalin PO2-lähdön kautta. Katkaisijavikasuojaa (CBFP) ei liipaista seuraavissa tapauksissa: termisen suojaportaan hälytys tai laukaisu lämpötilaportaan hälytys tai laukaisu vaihejärjestyksen valvonnan laukaisu ulkoinen laukaisu Katkaisijavikasuoja voidaan myös valita liipaistavaksi releelle lähetettävästä digitaalisignaalista. Tällöin katkaisijavikasuoja antaa laukaisusignaalin PO2-lähdön kautta, jos vikavirta ei ole katkaistu sille asetellun toiminta-ajan kuluttua umpeen. Ulkoinen liipaisu estetään kun kaikki vaihevirrat laskevat alle 12 %:een moottorin nimelliskuormitusvirrasta eli lepotilassa. Sisäinen liipaisu valitaan aktivoimalla katkaisijavikasuoja kytkinryhmässä SGF ja ulkoinen liipaisu aktivoimalla katkaisijavikasuoja kytkinryhmässä SGB. Molemmat liipaisutavat voidaan valita samanaikaisesti. Katkaisijavikasuojan ohjauslähtöjä käytetään tavallisimmin ohjaamaan suojattavaa lähtöä edeltävää katkaisijaa. Katkaisijavikasuojaa voidaan myös käyttää toteutettaessa katkaisijan varmennettua laukaisujärjestelmää edellyttäen, että katkaisijalla on kaksi laukaisukelaa. 4.1.4.11. Lämpötilasuoja (lisätoiminto) Lämpötilasuoja havaitsee liian korkean lämpötilan esimerkiksi moottorin laakereissa ja käämityksessä. Lämpötilaa mitataan joko RTD-sensoreilla tai termistoreilla. Lisävarusteena hankittavassa RTD-moduulissa on kuusi, kahteen ryhmään jaettavaa tuloa; ThA: RTD1...3 ja ThB: RTD4...6. Tuloja RTD1 ja RTD4 voidaan käyttää myös termistorien kanssa. ThA:n tuloja voidaan käyttää staattorin lämpötilan mittaamiseen ja ThB:n tuloja esimerkiksi laakereiden ja ympäristön lämpötilan mittaamiseen. Jokainen RTD-tulo voidaan asettaa pois käytöstä. Tämä tila indikoidaan katkoviivoilla näytössä ja numeroilla -999, kun parametrit luetaan SPA-väylän kautta. Kun RTD-sensorit/termistorit eivät ole käytössä, näytössä näkyy katkoviiva ja sarjaväylän kautta parametreja luettaessa -999 / 999. Huom! Kaikki RTD-tulot poistetaan automaattisesti käytöstä, kun RTD-moduulin itsevalvonta on havainnut vian. 40
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Lämpötilasuoja RTD-sensoreilla Hälytysarvo Ta1...6> ja laukaisuarvo Tp1...6> asetellaan erikseen kullekin tulolle. Kun yksi tai useampi mitatuista lämpötiloista ylittää sille asetellun hälytysarvon Ta1...3>/Ta4...6>, ThA/ThB-porras antaa hälytyssignaalin sille asetellun toimintaajan kuluttua. Kun yksi tai useampi mitatuista lämpötiloista ylittää sille asetellun laukaisuarvon Tp1...3>/Tp4...6>, ThA/ThB-porras antaa laukaisusignaalin sille asetellun toiminta-ajan kuluttua. Portaan ThA>/ThB> hälytyssignaali palautuu 800 ms sen jälkeen kun lämpötilat ovat laskeneet niille aseteltujen hälytysrajojen alapuolelle (Ta1...3>/Ta4...6>) ja laukaisusignaali 800 ms sen jälkeen kun lämpötilat ovat laskeneet niille aseteltujen laukaisuarvojen alapuolelle (Tp1...3>/Tp4...6>). Huom! RTD6-tuloa voidaan käyttää mittaamaan ympäristön lämpötilaa termiselle suojaportaalle. Tässä tapauksessa Ta6> ja Tp6> eivät ole käytössä. Näytöllä näkyy tällöin ---, ja SPA-väylän kautta aseteltua hälytys-/laukaisuarvoa luettaessa numero -999. Huom! Siksi ajaksi, jona hätäkäynnistys on aktiivisena, Tp1...6>:n arvoa kasvatetaan 10 %. Lämpötilasuoja termistoreilla REM 610 tukee PTC-termistoreita. Kun RTD1/RTD4-tuloa käytetään termistoreiden kanssa, laukaisuarvo Thp1>/ Thp2> asetellaan vastaavalle tulolle. Kun termistorin vastus ylittää asetellun laukaisuarvon Thp1>/Thp2>, ThA>/ThB>porras antaa laukaisusignaalin 2 s toiminta-ajan kuluttua. Portaan ThA>/ThB> laukaisusignaali palautuu 800 ms sen jälkeen kun vastus on laskenut alle asetellun laukaisuarvon Thp1>/Thp2>. RTD-sensori/termistori-kytkentä RTD-sensorit ja termistorit tulee kytkeä RTD-tuloihin kaksivaippaista kaapelia käyttäen. Kaapelin vaippa tulee liittää releen takapaneelin runkomaadoitusruuviin. RTD-sensorit ja termistorit tulee kytkeä RTD-tuloihin kolmijohdinkytkennällä. Näin kaapelin resistanssi kompensoituu automaattisesti. RTD-sensori/termistori kytketään plus- ja miinusnapojen väliin ja RTD-sensorin/termistorin negatiivinen puoli yhteiseen liitäntään. Plus-napaan ja yhteiseen liitäntään liitettävien johdinten on oltava samantyyppiset ja -pituiset. 41
REM 610 Moottorinsuojarele 1MRS755358 + - + - Kuva 4.1.4.11.-1 RTD-sensori/termistori-kytkentä RTD-sensoreiden lämpötila ja vastusarvo RTD-sensoreiden vastusarvot (Ω) määrätyillä lämpötiloilla esitetään alla olevassa taulukossa. Taulukko 4.1.4.11-1 RTD-sensoreiden vastusarvot Platina TCR 0,00385 Nikkeli TCR 0,00618 Kupari Nikkeli TCR 0,00427 TCR 0,00672 Lämpötila C Pt 100 Pt 250 Pt 1000 Ni 100 Ni 120 Cu 10 Ni 120 US -40 84,27 210,68 842,7 79,1 94,92 7,49 92,76-30 88,22 220,55 882,2 84,1 100,92 - - -20 92,16 230,4 921,6 89,3 107,16 8,26 106,15-10 96,09 240,23 960,9 94,6 113,52 - - 0 100,00 250 1000 100,0 120 9,04 120,00 10 103,90 259,75 1039 105,6 126,72 - - 20 107,79 269,48 1077,9 111,2 133,44 9,81 134,52 30 111,67 279,18 1116,7 117,1 140,52 - - 40 115,54 288,85 1155,4 123,0 147,6 10,58 149,79 50 119,40 298,5 1194 129,1 154,92 - - 60 123,24 308,1 1232,4 135,5 162,36 11,352 165,90 70 127,07 317,68 1270,7 141,7 170,04 - - 80 130,89 327,23 1308,9 148,3 177,96 12,12 182,84 90 134,70 336,75 1347 154,9 185,88 - - 100 138,50 346,25 1385 161,8 194,16 12,90 200,64 120 146,06 365,15 1460,6 176,0 211,2 13,67 219,29 140 153,58 383,95 1535,8 190,9 229,08 14,44 238,85 150 - - - 198,6 238,32 - - 160 161,04 402,6 1610,4 206,6 247,92 15,22 259,30 180 168,46 421,15 1684,6 223,2 267,84-280,77 42
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Taulukko 4.1.4.11-1 RTD-sensoreiden vastusarvot (jatkoa) Lämpötila C Platina TCR 0,00385 Nikkeli TCR 0,00618 Kupari Nikkeli TCR 0,00427 TCR 0,00672 Pt 100 Pt 250 Pt 1000 Ni 100 Ni 120 Cu 10 Ni 120 US 200 175,84 439,6 1758,4 240,7 288,84-303,46 220 - - - 259,2 311,04-327,53 240 - - - 278,9 334,68-353,14 250 194,07 485,18 1940,7 289,2 347,04 - - 260 - - - - - - 380,31 300 212,02 530,05 2120,2 - - - - 350 229,67 574,18 2296,7 - - - - 400 247,04 617,6 2470,4 - - - - 450 264,11 660,28 2641,1 - - - - 500 280,90 702,25 2809 - - - - 550 297,39 743,48 2973,9 - - - - 600 313,59 783,98 3135,9 - - - - 43
44 1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 Kuva 4.1.4.11.-2 Lämpötilaportaiden ryhmittely
1MRS755358 Moottorinsuojarele REM 610 4.1.4.12. Asettelut Releessä on käytettävissä kaksi asetteluryhmää, ryhmät 1 ja 2. Asetteluja voidaan käyttää ryhmä kerrallaan. Kumpaankin ryhmään liittyy rekisteri. Vaihtamalla asetteluryhmää voidaan samalla kertaa vaihtaa koko asetteluryhmän arvoja. Vaihto tehdään jollakin seuraavista tavoista: Ryhmäkonfiguraatiolla: käyttöliittymän kautta sarjaväylän kautta komennolla V150 Ryhmävalinnalla: ryhmä 1 tai 2 valitaan digitaalitulon kautta Huom! Ryhmävalintana tehdyllä asetteluryhmän valinnalla on korkeampi prioriteetti kuin ryhmäkonfiguraatiolla. Asetteluarvot muutetaan käyttöliittymän kautta tai tietokoneeseen asennetun Relay Setting Tool -asettelutyökalun avulla. Ennen releen kytkemistä toisiopiireihin on tarkistettava, että releessä on oikeat asettelut. Jos asetteluarvoista ei olla varmoja, asetteluarvot on luettava releen laukaisupiirit irtikytkettyinä tai testattava syöttämällä koestusvirtaa releen mittaustuloihin; katso luku Tarkistuslistat. Taulukko 4.1.4.12-1 Asetteluarvot Asettelu Kuvaus Asettelualue Tehdasasettelu PU-skaala Suojattavan yksikön skaalauskerroin 0,50...2,50 1) 1 t 6x Sallittu jumiaika 2...120 s 2) 2 s p Painokerroin 20...100 % 50 % K c Aikavakion kerroin 1...64 1 θ a > Esihälytystaso 50...100 % 95 % θ i > Taso, jolla uudelleenkäynnistys 20...80 % 40 % estetään T amb Ympäristön lämpötila 0...70 C 40 C I s >/I n Moottorin käynnistysvirta tai portaan I s > havahtumisarvo 1,00 10,0 x I n 1,00 x I n t s > Moottorin käynnistysaika tai portaan 0,30...80,0 s 0,30 s I s > toiminta-aika I>>/I n I>>-portaan havahtumisarvo 0,50...20,0 x I n 1,00 x I n t>> I>>-portaan toiminta-aika 0,05...30,0 s 0,05 s I 0 >/I n I 0 >-portaan havahtumisarvo 1,0...100% I n 1,0% I n t 0 > I 0 >-portaan toiminta-aika 0,05...300 s 0,05 s I</I n I<-portaan havahtumisarvo 30...80% I n 50% I n t< I<-portaan toiminta-aika 2...600 s 2 s I 2 >/I n I 2 >-portaan havahtumisarvo 0,10 0,50 x I n 0,20 x I n K 2 I 2 >-portaan aikavakio käänteisaikatoiminnassa 5...100 5 45