SPAJ 111 C Herkkä nollavirtarele Käyttöohje ja tekninen selostus I n = 1A 5A ( I ) f n = 50Hz 60Hz 2 5 B I o I IRF SPAJ 111 C 80...265V ~ 18...80V U aux STEP I o > [%] I n 1.0 6.0 10 STEP SPCJ 1C7 REGISTERS 0 0 0 0 1 2 3 4 5 I o /I n [ %] n ( I o> ) n ( I o>> ) t / t > [ %] t /t >> [ %] SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 t > [ s] I o >> [%] I n 5 0.5 0.05 1.0 30 0.5 40 SG1 0 1 RESET 1 2 3 4 5 6 7 8 t >> [ s] 0.05 1.0 I o > I o >> 1044B RS 421 Ser.No. 1312 SPCJ 1C7
1MRS 751821-MUM FI Julkaistu 2000-08-07 Päivitetty 2002-10-03 Versio B (korvaa 34 SPAJ 22 FI1) Tarkastanut MK Hyväksynyt OL SPAJ 111 C Herkkä nollavirtarele 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 2002-10)... 8 Sovellutusesimerkkejä... 10 Koestus... 16 Ylläpito ja huolto... 20 Varaosat... 20 Tilausnumerot... 20 Mittapiirrokset ja asennus... 21 Tilaustiedot... 21 Herkän nollavirtareleen SPAJ 111 C käyttöohjeeseen kuuluu tämän yleisen osan lisäksi seuraavat osakäyttöohjeet: Herkkä nollavirtarelemoduuli SPCJ 1C7 C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet 1MRS 751822-MUM FI 1MRS 750914-MUM FI Ominaisuudet Kaksiportainen toiminta, molemmat toimintaportaat vakioaikaisia Herkkä toiminnaltaan, soveltuu hyvin käytettäväksi kaapelivirtamuuntajan yhteydessä Vapaasti määriteltävät lähtöreleiden toiminnat Joustavat toimintojen valintamahdollisuudet erityyppisissä sovellutuksissa Asetteluarvojen, mitatun nollavirran, muistiintallennettujen vikavirta-arvojen, jne. numeerinen näyttö Tiedonsiirtomahdollisuus sarjaväyläliitynnän kautta Releen jatkuva itsevalvonta ja sisäisten vikojen diagnostiikka 2
Käyttötarkoitus Herkkä nollavirtarele SPAJ 111 C on tarkoitettu käytettäväksi verkon maasulun nollavirtareleenä, generaattorin kierrossulkusuojana, kondensaattoripariston epäbalanssisuojana ja roottoripiirin maasulkusuojana. Relettä voidaan käyttää sekä pää- että varasuojaukseen. Pienen tuloimpedanssinsa vuoksi rele soveltuu hyvin käytettäväksi kaapelivirtamuuntajien yhteydessä. Nollavirta voidaan mitata myös vaihevirtamuuntajien summakytkennän avulla. Toimintaselostus Nollavirtarele SPAJ 111 C on toisiorele, joka liitetään suojattavan kohteen virtamuuntajiin. Nollavirtarele mittaa jatkuvasti suojattavan kohteen nollavirtaa. Vikatapauksessa suojarele hälyttää, ohjaa katkaisijaa tai käynnistää ulkoiset jälleenkytkentätoiminnot, riippuen valitusta suojaustavasta. Kun nollavirta ylittää alemman toimintaportaan asetteluarvon I 0 >, nollavirtarele havahtuu. Kun aseteltu aika t> on kulunut loppuun releen ollessa edelleen havahtuneena, rele antaa laukaisusignaalin. Vastaavasti releen ylempi porras havahtuu, kun sen asetteluarvo I 0 >> ylittyy. Ajan t>> kuluttua suojarele antaa laukaisusignaalin. Nollavirtareleen havahtumisista saadaan kosketintiedot, joita voidaan edelleen käyttää esimerkiksi muiden saman suojauskohteen suojareleiden lukitussignaaleina. Releessä on yksi ulkoisella ohjausjännitteellä ohjattava, optisesti erotettu logiikkatulo, jota käytetään lukitustulona. Io VAKIOAIKAINEN ALEMPI NOLLAVIRTAPORRAS 51N TRIP 1 TRIP 2 VAKIOAIKAINEN YLEMPI NOLLAVIRTAPORRAS 50N SIGNAL 1 START 1 LUKITUSTULO MOLEMMILLE NOLLAVIRTAPORTAILLE START 2 IRF LUKITUS SARJALIIKENNEPORTTI SARJA I/O Kuva 1. Herkän nollavirtareleen SPAJ 111 C suojaustoiminnot. Ympyröissä olevat numerot viittaavat ko. suojaustoiminnon ANSI-numeroon (ANSI = American National Standards Institute) 3
Liitännät L1 L2 L3 0 - I - I + 0 + Rx Tx 25 26 27 1A 5A BS + (~) - (~) IRF 10 11 61 62 71 72 _ Uaux E START2 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + 70 73 7475 77 78 80 81 68 69 65 66 F SPA-ZC_ D C B A SERIAL PORT U3 SGR/1 + - U3 IRF SS1 1 1 1 1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> t > TS1 SS2 Io>> t >> TS2 SPAJ 111 C U1 I/O U2 Kuva 2. Herkän nollavirtareleen SPAJ 111 C liitäntäkaavio U aux Apujännite A, B, C, D, E, F Lähtöreleet IRF Itsevalvonta BS Laukaisujen lukitussignaali SS Havahtumissignaali TS Laukaisusignaali SGR Kytkinryhmä laukaisujen ja hälytysten ryhmittelyä varten SGB Kytkinryhmä lukitusten ryhmittelyä varten TRIP_ Laukaisulähtö SIGNAL1 Hälytys laukaisusta START_ Havahtumistieto tai hälytys laukaisusta U1 Herkkä nollavirtarelemoduuli SPCJ 1C7 U2 Teholähde- ja I/O-moduuli SPTU 240S1 tai SPTU 48S1 U3 Liitäntämoduuli SPTE 1E12 SERIAL PORT Sarjaliikenneliityntä SPA-ZC_ Sarjaväylän liitäntämoduuli Rx/Tx Liitäntämoduulin vastaanotin (Rx) ja lähetin (Tx) valokuituliityntää varten 4
25 61 Rx Tx TTL 26 27 62 65 66 68 Made in Finland 73 74 75 69 80 81 77 70 71 72 78 10 11 B470498 Kuva 3. Herkkä nollavirtarele SPAJ 111 C takaa katsottuna Tulo- ja lähtöliittimien erittely Liitinväli Toiminto 25-26 Nollavirta I 0 (I n = 5 A) 25-27 Nollavirta I 0 (I n = 1 A) 10-11 Ulkoinen laukaisun lukitussignaali (BS) 61-62 Apujännitesyöttö. Käytettäessä tasajännitettä positiivinen napa kytketään liittimeen 61 65-66 I 0 >- ja I 0 >>-portaiden laukaisulähtö 1 (TRIP 1) 68-69 I 0 >- ja I 0 >>-portaiden laukaisulähtö 2 (TRIP 2) 80-81 Hälytys I 0 >- ja I 0 >>-portaiden laukaisusta (SIGNAL 1) 77-78 Hälytys I 0 >>-portaan laukaisusta, I 0 >- ja I 0 >>-portaiden havahtuminen (START 1) 73-74-75 I 0 >-portaan havahtuminen (START 2). Normaalitilassa kosketinväli 73-75 on sulkeutunut. I 0 >-portaan havahtuessa sulkeutuu kosketinväli 74-75. 70-71-72 Itsevalvonnan (IRF) hälytyslähtö. Normaalitilassa kosketinväli 70-72 on sulkeutunut. Kun apujännite katoaa tai sisäinen vika havaitaan sulkeutuu kosketinväli 71-72. Suojamaadoituksen liitäntäruuvi Suojarele liitetään optiseen tiedonsiirtoväylään väyläliitäntämoduulin SPA-ZC 17 tai SPA-ZC 21 avulla. Väyläliitäntämoduuli kytketään releen takapaneelissa sijaitsevaan D-liittimeen (SERIAL PORT). Kuitukaapelit kiinnitetään pikaliittimillä väyläliitäntämoduulin vastaliittimiin Rx ja Tx. Väyläliitäntämoduulissa olevat tietoliikennemuodon valintakytkimet asetellaan asentoon "SPA". 5
Lähtöreleiden asettelu I 0 >-portaan havahtumissignaali on johdotettu kiinteästi lähtöreleelle F ja laukaisusignaali lähtöreleelle A. I 0 >>-portaan laukaisusignaali on johdotettu lähtöreleelle B. Lisäksi etupaneelissa sijaitsevan SGR-kytkinryhmän kytkimillä voidaan asetella seuraavat toiminnot: Kytkin Toiminto Tehdasasettelu SGR/1 Ohjaa laukaisujen lukitussignaalin nollavirtamoduulille 1 SGR/2 Ohjaa I 0 >>-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/3 Ohjaa I 0 >-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/4 Ohjaa I 0 >>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/5 Ohjaa I 0 >>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C 1 SGR/6 Ohjaa I 0 >>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle A 1 SGR/7 Ohjaa I 0 >-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C 1 SGR/8 Ohjaa I 0 >-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle B 1 Katkaisijoita voidaan ohjata suoraan sekä lähtöreleen A että lähtöreleen B kautta. Tämä mahdollistaa esimerkiksi toimintaporraskohtaisen laukaisureleiden käytön tai kahden eri katkaisijan yhtäaikaisen ohjauksen. 6
Toimintamerkit 1044B I n = 1A 5A ( I ) 1 2 3 4 5 RS 421 SPAJ 111 C 80...265V ~ 18...80V SPCJ 1C7 REGISTERS 0 0 0 0 I o /I n [ %] n ( I o> ) n ( I o>> ) t / t > [ %] t /t >> [ %] Ser.No. f n = 50Hz 60Hz SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 U aux 2 5 B I o > [%] I n 1.0 t > [ s] 1312 STEP I o I o >> [%] I n 5 6.0 0.5 0.05 1.0 30 0.5 10 40 I IRF STEP SG1 0 1 RESET t >> [ s] 0.05 1.0 I o > I o >> 1 2 3 4 5 6 7 8 SPCJ 1C7 1. Molemmilla toimintaportailla on suojareleen oikeassa alakulmassa oma toimintamerkkinsä (I 0 > ja I 0 >>), 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. Kuittaamatta jätetty toimintamerkki ei vaikuta releen toimintaan. 2. Keltainen mittausarvojen merkkilamppu (I 0 ) näytön yläpuolella osoittaa, milloin mitatun nollavirran arvo on näytössä. 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 SG1 merkkivalo palaa silloin, kun kytkinryhmän tarkistussumma on näytössä. Toimintamerkeistä, ohjelmointikytkinryhmästä SG2 ja asetteluiden yhteydessä käytössä olevista merkkivaloista on tarkempi esitys tämän käyttöohjeen liitteenä olevassa herkän nollavirtarelemoduulin SPCJ 1C7 käyttöohjeessa. Yhdistetty teholähdeja 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 F1, joka sijaitsee moduulin piirikortilla. Sulakkeen arvo on 1 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 S1 U aux = 80...265 V ac/dc - SPTU 48 S1 U aux = 18...80 V dc Releen järjestelmäkilpeen on merkitty, minkä jännitealueen teholähde- ja I/O-moduuli releeseen on asennettu. 7
Tekniset tiedot (päivitetty 2002-10) Mittaustulot 1 A 5 A Liitinnumerot 25-27 25-26 Nimellisvirta I n 1 A 5 A Terminen virtakestoisuus - jatkuva 4 A 20 A - 10 s ajan 25 A 100 A - 1 s ajan 100 A 500 A Dynaaminen virtakestoisuus - puolijakson arvo 250 A 1250 A Tuloimpedanssi <100 mω <20 mω Nimellistaajuus f n, tilauksen mukaan 50 Hz tai 60 Hz Kosketinlähdöt Laukaisukoskettimet Liitinnumerot 65-66, 68-69 - nimellisjännite 250 V ac/dc - jatkuva virtakestoisuus 5 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 0,5 s 30 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 3 s 15 A - katkaisukyky tasavirralla, kun ohjauspiirin aikavakio L/R 40 ms ohjausjännitteillä - 220 V dc 1 A - 110 V dc 3 A - 48 V dc 5 A Hälytyskoskettimet Liitinnumerot 70-71-72, 73-74-75, 77-78, 80-81 - nimellisjännite 250 V ac/dc - jatkuva virtakestoisuus 5 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 0,5 s 10 A - kytkentä- ja kuormitusvirta, 3 s 8 A - katkaisukyky tasavirralla, kun ohjauspiirin aikavakio L/R 40 ms ohjausjännitteillä - 220 V dc 0,15 A - 110 V dc 0,25 A - 48 V dc 1 A Ulkoinen ohjaustulo (lukitukset) Liitinnumerot 10-11 Ulkoinen ohjausjännite 18 265 V dc tai 80 265 V ac Virrankulutus 2 20 ma Syöttöjännite Teholähde- ja I/O-moduulit ja jännitealueet: - SPTU 240 S1 80...265 V ac/dc - SPTU 48 S1 18...80 V dc Tehonkulutus lepotilassa/toiminnassa ~4 W / ~6 W 8
Herkkä nollavirtarelemoduuli SPCJ 1C7 Alempi toimintaporras I 0 > Asettelualue Toiminta-aika t> Ylempi toimintaporras I 0 >> Asettelualue Toiminta-aika t>> 0,2...50% x I n 0,05...10,0 s 1...200% x I n ja, ääretön 0,05...10,0 s Tiedonsiirto Siirtotapa Kuituoptinen sarjaväylä Merkkien koodaus ASCII Tiedonsiirtonopeudet, valittavissa 300, 1200, 2400, 4800 tai 9600 Bd Optisen tiedonsiirron liitäntämoduuli - muovikuitukaapeleille SPA-ZC 21 BB - lasikuitukaapeleille SPA-ZC 21 MM Optisen tiedonsiirron liitäntämoduuli, jossa oma sisäinen tehoyksikkö - muovikuitukaapeleille SPA-ZC 17 BB - lasikuitukaapeleille SPA-ZC 17 MM Eristyskokeet *) Eristysjännitelujuus IEC 60255-5 2kV, 50Hz, 1min Syöksyjännitelujuus IEC 60255-5 5kV, 1,2/50µs, 0.5J Eristysvastusmittaus IEC 60255-5 >100MΩ, 500Vdc Häiriötestit *) Suurtaajuisen (1MHz) pulssin sieto IEC 60255-22-1 - pitkittäinen 2.5 kv - poikittainen 1.0 kv Staattisen purkauksen sieto IEC 60255-22-2 ja IEC 61000-4-2 - kosketuspurkaus 6 kv - ilmapurkaus 8 kv Nopean transienttipulssin sieto IEC 60255-22-4 ja IEC 61000-4-4 - tehonsyöttö 4 kv - I/O-liitynnät 2 kv Ympäristöolosuhteet Määritelty käyttölämpötila-alue - 10...+ 55 C Kosteus- ja lämpötilakestoisuus <95 %, + 40 C, 56 vrk/vuosi IEC 60068-2-3 mukaan Suhteellinen kosteus IEC 60068-2-30 mukaan 93...95%, +55 C, 6 jaksoa Kuljetus ja varastointilämpötila - 40...+ 70 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
Sovellutusesimerkkejä Esimerkki 1. Johtolähdön maasulkusuojaus L1 L2 L3 0 - I - I + 0 + Rx Tx 25 26 27 1A 5A BS + (~) - (~) IRF 10 11 61 62 71 72 _ Uaux E 1) START2 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + 70 73 7475 77 78 80 81 68 69 65 66 F SPA-ZC_ D C B A SERIAL PORT U3 SGR/1 + - U3 IRF SS1 1 1 1 1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> t > TS1 SS2 Io>> t >> TS2 SPAJ 111 C U1 I/O U2 1) Lukitussignaali kiskoston nollavirtareleelle Kuva 4. Nollavirtarele SPAJ 111 C johtolähdön suojana, nollavirran mittaus kaapelivirtamuuntajalla. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa. 10
Nollavirtarele toimii johdon kaksiportaisena maasulkusuojana. Nollavirtaa voidaan mitata joko vaihevirtamuuntajien summakytkennän tai kaapelivirtamuuntajan avulla. Herkkää nollavirtarelettä SPAJ 111 C ja kaapelivirtamuuntajaa käytetään suojauksessa, jolle asetetaan suuria toimintaherkkyysvaatimuksia. Kaapelivirtamuuntajaa käytettäessä ei esiinny vastaavia virhetekijöitä, esimerkiksi näennäistä nollavirtaa, kuin summakytkentää käytettäessä. Kaapelivirtamuuntajan ansiosta suojaus toimii stabiilisti ja riittävän tarkasti. Tätä esimerkkiä voidaan soveltaa maasta erotetuissa tai suurella vastuksella maadoitetuissa verkoissa, jolloin kaapelivirtamuuntajan toistokyky on riittävä. Maasta erotetuissa tai suuren vastuksen kautta maadoitetuissa verkoissa maasulkusuojien täytyy toimia hyvin pienillä vikavirran arvoilla. Maasulun syntyessä jokainen lähtö syöttää osan maasulkuvirrasta. Jotta pelkkää nollavirran suuruutta mittaava rele ei toimisi aiheetta, täytyy lähdön muualle verkkoon syöttämä maasulkuvirta olla kaikissa tilanteissa pienempi kuin releeseen aseteltu havahtumisvirta. Tämän vuoksi nollavirtareleellä SPAJ 111 C toteutettu maasulkusuojaus soveltuu parhaiten verkkoihin, joissa suojattavat lähdöt ovat lyhyitä, esim. teollisuuskojeistojen moottori- ja muuntajalähdöt sekä johtohaarat. Nollavirtarele on kaksiportainen. Alemmalla toimintaportaalla toteutetaan lähinnä suojauksen herkkyysvaatimukset ja ylemmällä portaalla toimintanopeusvaatimukset. Kahden portaan avulla voidaan toteuttaa myös selektiivisyys tilanteissa, joissa suojeltavan johdon syöttämä maasulkuvirta ylittää alemman toimintaportaan asettelun mutta ei ylitä ylemmän portaan asettelua. Nollavirtareleellä toteutetun maasulkusuojauksen toimintaa voidaan vakavoida nollajännitereleellä, joka terveessä tilassa antaa nollavirtareleelle jatkuvan lukituksen. Maasulun syntyessä nollajänniterele havahtuu, jolloin lukitus poistuu ja nollavirtarele voi toimia. Sekä alempaa että ylempää toimintaporrasta käytetään laukaisevana. Lukitus kiskoston nollavirtareleelle on tässä esimerkissä otettu alemman portaan havahtumisesta, ks. myös esimerkki 2. Nollavirtareleen SPAJ 111 C kytkimet voidaan ohjelmoida seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCJ 1C7 SGB/SPCJ 1C7 SGR 1 1 t> = 0,5...10 s 0 ei käytössä 0 ei lukitussignaalia 2 1 0 ei käytössä 1 I 0 >>-hav. lähtöreleelle D 3 0} I 0 > = 0.2...2 % x I n 0 ei käytössä 0 I 0 >-hav. ei lähtöreleelle D 4 0 ei itsepitoa 0 ei lukitusta t>:aan 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle D 5 0 ei käytössä 0 ei lukitusta t>>:aan 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle C 6 1 0 ei käytössä 1 I 0 >>-lauk. lähtöreleelle A 7 0} I 0 >> = 1...8 % x I n 0 ei käytössä 1 I 0 >-lauk. lähtöreleelle C 8 0 t>> = 0,05...1,00 s 0 ei käytössä 0 I 0 >-lauk. ei lähtöreleelle B 35 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAJ 111 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Katkaisija auki (I 0 >, I 0 >>) 68-69 Hälytys laukaisusta (I 0 >>) 80-81 Hälytys laukaisusta (I 0 >) 77-78 I 0 >>-portaan havahtuminen 73-74-75 I 0 >-portaan havahtuminen, lukitus kiskoston nollavirtareleelle 70-71-72 Itsevalvontahälytys 11
Esimerkki 2. Maasulkusuojaus, tähtipisteen ylivirtarele 0 - I - I + 0 + 0 - I - I I + II 0 + Rx Tx 25 26 27 1) BS + (~) - (~) IRF Uaux START2 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + + 10 11 61 62 70 7172 73 74 75 77 78 80 81 68 69 65 66 SPA-ZC_ SERIAL PORT 1A 5A _ E F D C B A U3 SGR/1 + - U3 IRF SS1 1 1 1 1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> t > TS1 SS2 Io>> t >> TS2 SPAJ 111 C U1 I/O U2 1) Lukitussignaali johtolähdön nollavirtareleeltä Kuva 5. Nollavirtarele SPAJ 111 C syöttökentän ja kiskoston suojana. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa. 12
Nollavirtareleen alempi toimintaporras toimii lähtevien johtojen varasuojana ja ylempi porras kiskoston maasulkusuojana. Jos vika on johdolla, johdon nollavirtarele lähettää havahtuessaan lukituksen syöttävän kentän nollavirtareleelle. Jos vika puolestaan on kiskostossa tai syöttökentässä, lukitusta ei tule ja syöttävän kentän nollavirtarele antaa laukaisusignaalin. Tulevien lukituksien ohjaaminen nollavirtareleen ylemmälle portaalle tapahtuu nollavirtarelemoduulin SPCJ 1C7 piirilevyllä olevan kytkimen SGB/5 avulla. Nollavirran mittauspiiri liitetään päämuuntajan alajännitepuolen tai generaattorin tähtipisteen maadoitushaaran virtamuuntajaan. Nollavirtamoduulin ylempi porras laukaisee toimiessaan päämuuntajan yläjännitepuolen katkaisijan. Tällöin saadaan nopeasti kytkettyä pois kiskostossa sattunut maasulku. Alempi porras laukaisee muuntajan alajännitepuolen katkaisijan. Tällä tavoin päästään jopa 100 ms:n toiminta-aikaan kiskoston maasuluissa. Kun jossain maadoitetun verkon osassa sattuu maasulku, kulkee osa maasulkuvirrasta tähtipistevastuksen kautta. Rele havahtuu samoissa vioissa kuin muuntajaan liittyvien lähtöjen suojareleet. Käytettäessä relettä lähtöjen varasuojana, täytyy releen toiminta-aika asetella pidemmäksi kuin lähtöjen nollavirtareleiden toiminta-aika. Tähtipistekytkennässä relettä voidaan käyttää myös suuriresistanssisten maasulkujen ilmaisuun. Hälyttävän maasulkusuojauksen yhteydessä relettä voidaan käyttää tähtipistevastuksen irtikytkemiseen maasulkuvirtaa pienennettäessä. Esimerkissä maasulkusuojan toimiessa laukaisukosketin jää vetäneeksi (SG1/4=1). Kosketin voidaan kuitata joko käsin releen etupaneelista tai sarjaväylän kautta annettavalla komennolla. Nollavirtarele SPAJ 111 C:n kytkimet voidaan ohjelmoida seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCJ 1C7 SGB/SPCJ 1C7 SGR 1 1 t> = 0,5...10 s 0 ei käytössä 1 luk. sign. johtolähdöiltä 2 0 0 ei käytössä 0 I 0 >>-hav. ei lähtöreleelle D 3 0} I 0> = 1...10 % x I n 0 ei käytössä 0 I 0 >-hav. ei lähtöreleelle D 4 0 ei itsepitoa 0 ei lukitusta t>:aan 1 I 0 >>-lauk. lähtöreleelle D 5 0 ei käytössä 1 lukitus t>>:aan 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle C 6 0 0 ei käytössä 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle A 7 0}I 0 >> = 5...40 % x I n 0 ei käytössä 1 I 0 >-lauk. lähtöreleelle C 8 0 t>> = 0,05...1,00 s 0 ei käytössä 0 I 0 >-lauk. ei lähtöreleelle B 1 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAJ 111 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Katkaisija auki (I 0 >) 68-69 Katkaisija auki (I 0 >>) 80-81 Hälytys laukaisusta (I 0 >) 77-78 Hälytys laukaisusta (I 0 >>) 73-74-75 I 0 >-portaan havahtuminen 70-71-72 Itsevalvontahälytys 13
Esimerkki 3. Kondensaattoripariston epäsymmetriasuojaus L1 L2 L3 0 - I - I + P2 S2 P1 S1 0 + Rx Tx SPA-ZC_ + (~) - (~) Uaux 25 26 27 1A 5A BS IRF 10 11 61 62 71 72 _ 70 73 7475 77 78 80 81 68 69 65 66 E START2 F START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 D C B A + SERIAL PORT U3 SGR/1 + - U3 IRF SS1 1 1 1 1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> t > TS1 SS2 Io>> t >> TS2 SPAJ 111 C U1 I/O U2 Kuva 6. Nollavirtarele SPAJ 111 C kondensaattoripariston epäsymmetriasuojana. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa 14
Kahdesta tähteen kytketystä osaparistosta muodostuvan kondensaattoripariston suojaus perustuu symmetrian valvontaan. Kondensaattoriparisto rakentuu useasta rinnan ja sarjaan kytketystä kondensaattorista, jotka on suojattu sulakkeilla. Sulakkeen palaminen aiheuttaa epäsymmetriaa, jonka toteamiseen käytetään herkkää nollavirtarelettä SPAJ 111 C. Suojaus toteutetaan kaksiportaisena siten, että alempi porras on hälyttävä ja ylempi porras laukaiseva. Suojareleen asettelun määrää kondensaattoripariston valmistaja, koska se riippuu rinnan- ja sarjaankytkettyjen kondensaattoriyksiköiden määristä ja nimellisarvoista. Nollavirtareleen SPAJ 111 C kytkimet voidaan asetella seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCJ 1C7 SGB/SPCJ 1C7 SGR 1 1 t> = 0,5...10 s 0 ei käytössä 0 ei lukitussignaalia 2 1 0 ei käytössä 1 I 0 >>-hav. lähtöreleelle D 3 0} I 0 > = 0.2...2 % x I n 0 ei käytössä 0 I 0 >-hav. ei lähtöreleelle D 4 0 ei itsepitoa 0 ei lukitusta t>:aan 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle D 5 0 ei käytössä 0 ei lukitusta t>>:aan 1 I 0 >>-lauk. lähtöreleelle C 6 1 0 ei käytössä 0 I 0 >>-lauk. ei lähtöreleelle A 7 0} I 0 >> = 1...8 % x I n 0 ei käytössä 0 I 0 >-lauk. ei lähtöreleelle C 8 0 t>> = 0,05...1s 0 ei käytössä 0 I 0 >-lauk. ei lähtöreleelle B 37 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAJ 111 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Hälytys I 0 >-portaan toiminnasta 68-69 Katkaisija auki (I 0 >>) 80-81 Hälytys laukaisusta (I 0 >>) 77-78 I 0 >>-portaan havahtuminen 73-74-75 I 0 >-portaan havahtuminen 70-71-72 Itsevalvontahälytys 15
Rekisteröidyt tiedot ja vikatilanteen selvitys Suojareleen rekistereihinsä keräämiä tietoja voidaan käyttää sekä maasulkutilanteen selvittämiseen että suojauksen toiminnan tutkimiseen. Rekisteri 1 tallentaa suurimman mitatun nollavirran prosentteina releen nimellisvirrasta. Rekisteri päivittyy uudella virta-arvolla, jos - mitattu nollavirran arvo on suurempi kuin rekisterissä jo oleva arvo tai - rele antaa laukaisusignaalin. Laukaisun yhteydessä rekisteriin tallentuu laukaisuhetken virta-arvo. Vikatilanteessa rekisteröidyn nollavirran arvon perusteella voidaan nähdä, miten suuri maasulkuvirta on. Kun tiedetään koko verkon maasulkuvirta, voidaan päätellä kuinka jäykkä maasulku on kyseessä. Rekisterin 1 avulla nähdään myös, miten lähellä releasettelu on todellista häiriön aikaista virta-arvoa. Vastaavasti nähdään, miten lähellä asetteluarvot ovat normaalin käyttötilanteen aikaisia arvoja vertaamalla releen näyttämää nollavirtaa asetteluarvoihin. Eri portaiden havahtumisien lukumäärä, rekisterit 2 ja 3, antaa kuvan maasulkujen esiintymisistä ja jakautumasta maasulkujen vikaresistanssin suhteen. 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). Syynä voi olla myös liian alhaiset asetteluarvot. Rekisterit 4 ja 5 osoittavat toimintaportaiden viimeisimmän havahtuneenaoloajan prosentteina asetellusta toiminta-ajasta. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterin arvo on 100. Rekistereiden 4 ja 5 avulla saadaan selville maasulun kestoaika tai selektiivisen suojauksen porrasaikojen varmuusmarginaali. Jos esimerkiksi lähdön varasuojana toimivan kiskoston nollavirtareleen rekisterin 4 arvo on lähdön nollavirtareleen suorittaman laukaisun jälkeen 75, on selektiivisen suojauksen varmuusmarginaali ollut 25 % kiskoston nollavirtareleen alemman portaan toiminta-ajasta. Rekisterit 1 5 nollataan joko releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET-painikkeita tai SPA-väylän kautta komennolla V102. 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! Virtamuuntajien toisiopiirit eivät saa koestuksen missään vaiheessa aueta. Kytkettäessä suojareleelle apujännite mittaavat pistoyksiköt suorittavat itsetestauksen, jonka ulkopuolelle jäävät ainoastaan sovitusmuuntaja sekä lähtöreleiden koskettimet. Suojareleen toimintakunnon testaus suoritetaan tavanomaisilla releen koestuslaitteilla, jolloin saadaan testattua myös sovitusmuuntaja, lähtöreleet ja toiminta-arvojen tarkkuus. Koestuksessa tarvitaan: - säädettävä jännitemuuntaja 0...260 V, 1 A - virtamuuntaja - ampeerimittari (tarkkuus ± 0,5%) - 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 1 A vai 5 A. Samoin nimellisvirta on huomioitava kytkettäessä mittausjohtoja releen liittimille (ks. jakso Tulo- ja lähtöliittimien erittely). 16
KELLON KÄYNNISTYS A 10 11 61 62 70 7172 73 74 75 77 78 80 81 68 69 65 66 25 1A 5A D C B A L1 N + (~) S2 L1 L2 L3 L4 - (~) KELLON PYSÄYTYS BS Uaux IRF START2 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 26 27 E _ 1 1 1 1 U3 + - SGR/1 U3 SGR 3 2 4 7 5 8 6 U1 I/O SPAJ 111 C U2 S1 SS1 IRF t > TS1 Io> SGB SS2 4 5 TS2 t >> Io>> Kuva 7. Nollavirtarele SPAJ 111 C:n koestuskytkentä Kun koestuskytkentä on valmis ja valintakytkimet aseteltu kytketään apujännite päälle. Koestuskytkennän toiminta voidaan vielä varmistaa yleismittarin avulla. 17
Sovitusmuuntajan tarkistus Releelle syötetään puhdasta sinimuotoista virtaa ja tarkistetaan, että releen näytöltä luettu virta-arvo vastaa ampeerimittarin osoittamaa arvoa. Mittaukset voidaan suorittaa esimerkiksi releen nimellisvirralla. Alemman toimintaportaan tarkistus Kytkinryhmän SGR kytkimet tulee koestusta varten ohjelmoida seuraavasti: Kytkin Asento 1 1 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 1 8 0 Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liitinväli) A (65-66) B (68-69) C (80-81) D (77-78) E (71-72) F (74-75) Havahtuminen Toiminto I 0 >-portaan laukaisu (I 0 >>-portaan laukaisu) tieto I 0 >-portaan laukaisusta (L4) Ei käytössä Itsevalvontahälytys (L1) I 0 >-portaan havahtuminen (L2) Koestus suoritetaan kuvan 7 mukaisesti. Suljetaan kytkin S1 ja nostetaan mittausvirtaa hitaasti kunnes rele toimii (lamppu L2 syttyy) ja luetaan ampeerimittarilta havahtumisvirran arvo. Toiminta-aika Suojareleen toiminta-aikaa mitattaessa releelle syötettävä virta asetellaan arvoon 2 x I 0 >-portaan asetteluarvo. Kello käynnistetään kytkimen S1 sulkemisesta ja pysäytetään koskettimelta 65-66 lähtöreleen A toimiessa. Lähtöreleen C toiminta voidaan todeta lampun L4 syttymisestä. Releen havahtuessa oikeassa alakulmassa oleva merkkilamppu I 0 > syttyy keltaisena ja releen laukaistessa sama lamppu muuttuu punaiseksi. Lukitus Mittaavan yksikön piirikortilla olevan kytkinryhmän SGB kytkimet 4 ja 5 on aseteltava asentoon 1 (ON). Myös kytkimen SGR/1 on oltava asennossa 1. Lukituksen tarkistus tapahtuu tuomalla apujännitteen suuruinen jännite kytkimen S2 kautta suojareleen liittimille 10-11. Nostettaessa virtaa rele havahtuu normaalisti mutta ei anna laukaisusignaalia. 18
Ylemmän toimintaportaan tarkistus Kytkinryhmän SGR kytkimet tulee koestusta varten ohjelmoida seuraavasti: Kytkin Asento 1 1 2 1 3 0 4 0 5 1 6 0 7 0 8 0 Koestus suoritetaan vastaavasti kuin alemmalla toimintaportaalla. Toiminta-aikoja mitattaessa kello pysäytetään nyt koskettimelta 68-69 lähtöreleen B toimiessa. Huom! Suuria mittausvirtoja saa pitää kytkettynä vain mahdollisimman vähän aikaa, sillä johdotukset, liittimet ja releen sovitusmuuntaja kestävät vain rajoitetun määrän virtaa lämpenemättä liikaa. Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liitinväli) A (65-66) B (68-69) C (80-81) D (77-78) E (71-72) F (74-75) Toiminto (I 0 >-portaan laukaisu) I 0 >>-portaan laukaisu tieto I 0 >>-portaan laukaisusta (L4) I 0 >>-portaan havahtuminen (L3) Itsevalvontahälytys (L1) (I 0 >-portaan havahtuminen) 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 L1. 19
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 esimerkiksi koskettamalla laitteen koteloa, että olet samassa potentiaalissa laitteen kanssa. Huom! Sähköaseman toisiokojeet ovat mittalaitteita, joten niitä tulee käsitellä varovasti ja ne tulee suojata kosteudelta ja mekaaniselta rasitukselta erityisesti kuljetusten aikana. Varaosat Herkkä nollavirtarelemoduuli SPCJ 1C7 Yhdistetty teholähde- ja I/O-moduuli - U aux = 80...265 V ac/dc SPTU 240 S1 - U aux = 18...80 V dc SPTU 48 S1 Kotelo (sis. liitäntämoduulin) SPTK 1E12 Liitäntämoduuli SPTE 1E12 Väyläliitäntämoduuli SPA-ZC 17_ tai SPA-ZC 21_ Tilausnumerot Nollavirtarele ilman koestusliitintä SPAJ 111 C Nollavirtarele varustettuna koestusliittimellä RTXP 18 SPAJ 111 C RS 421 011 -AA, CA, DA, FA RS 421 211 -AA, CA, DA, FA Tilausnumeron viimeiset kirjaimet ilmaisevat suojareleen nimellistaajuuden f n ja apujännitteen U aux alueen seuraavasti: AA: CA: DA: FA: f n = 50 Hz ja U aux = 80...265 V ac/dc f n = 50 Hz ja U aux = 18...80 V dc f n = 60 Hz ja U aux = 80...265 V ac/dc f n = 60 Hz ja U aux = 18...80 V dc 20
Mittapiirrokset ja asennus Suojareleen kotelo on perusmuodossaan tarkoitettu uppoasennukseen. Asennussyvyyttä voidaan pienentää 40 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX 111, 80 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX 112 tai 120 mm käyttämällä korotuskehystä SPA-ZX 113. Pintaasennuskotelon lajimerkki on SPA-ZX 115. 142 30 250 216 186 34 129 ±1 162 136 a b 139 ±1 Paneelin aukotus Korotuskehys SPA-ZX 111 SPA-ZX 112 SPA-ZX 113 a 176 136 96 b 74 114 154 Kuva 8. Nollavirtarele SPAJ 111 C:n 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 1. Lukumäärä ja lajimerkki 15 kpl SPAJ 111 C 2. Tilausnumero RS 421 011 -AA 3. Nimellistaajuus f n = 50 Hz 4. Apujännite U aux = 110 V dc 5. Lisätarvikkeet 15 kpl liitäntämoduuleja SPA-ZC 21 MM 2 kpl lasikuitukaapeleita SPA-ZF MM100 14 kpl lasikuitukaapeleita SPA-ZF MM5 6. Erikoistoivomukset - 21
SPCJ 1C7 Herkkä nollavirtarelemoduuli Käyttöohje ja tekninen selostus B I I o IRF STEP I o > [%] I n 1.0 6.0 10 STEP 0.5 t > [ s] I o >> [%] I n 5 0.05 1.0 30 40 SG1 0 1 1 2 3 4 5 6 7 8 t >> [ s] 0.5 RESET 0.05 1.0 I o > I o >> 1312 SPCJ 1C7
1MRS 751822-MUM FI Julkaistu 2000-08-09 Versio A (korvaa 34 SPCJ 4 FI1) Tarkastanut EP Hyväksynyt HS SPCJ 1C7 Herkkä nollavirtarelemoduuli Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta Sisältö Ominaisuuksia... 2 Toimintaselostus... 3 Lohkokaavio... 4 Etukilpi... 5 Toimintamerkit... 5 Asettelut... 6 Ohjelmointikytkimet... 6 Mittaustiedot... 7 Rekisteröidyt tiedot... 8 Asettelujen ja rekistereiden pää- ja alavalikot... 9 Tekniset tiedot... 10 Tapahtumakoodit... 11 Kaukosiirrettävät tiedot... 12 Vikakoodit... 15 Ominaisuuksia Vakioaikahidastettu alempi toimintaporras I 0 >, jonka asettelu voidaan valita alueelta 0,2...50 % x I n. Vakioaikahidastettu ylempi toimintaporras I 0 >>, jonka asettelu voidaan valita alueelta 1...200 % x I n. Ylemmän portaan toiminta on myös mahdollista estää kokonaan Näyttö osoittaa mittaus- ja asetteluarvot sekä vikahetkellä rekisteröityjä tietoja Itsevalvonta tarkkailee jatkuvasti elektro-niikan ja mikroprosessorin toimintaa ja todettuaan pysyvän vian antaa ohjauksen hälytysreleelle ja lukitsee muut ulostulot Molempien ylivirtaportaiden toiminta voidaan lukita ulkoisella ohjaussignaalilla 2
Toimintaselostus Herkkä nollavirtarelemoduuli SPCJ 1C7 on yksivaiheinen ylivirtayksikkö. Se sisältää kaksi toimintaporrasta, alemman portaan I 0 > ja ylemmän portaan I 0 >>. Alempi tai ylempi toimintaporras havahtuu, jos mitattava virta ylittää ko. portaan asetteluarvon. Havahtunut porras antaa havahtumissignaalin SS1 tai SS2 ja samalla syttyy portaan toimintamerkki keltaisena. Mikäli toimintaporras on edelleen havahtuneena portaalle asetellun toiminta-ajan kuluttua, havahtunut porras toimii antaen laukaisusignaalin TS1 tai TS2. 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 V101 tai V102. Alemman portaan I 0 > laukaisu voidaan estää tuomalla portaalle estosignaali BTS1. Vastaavasti ylemmän portaan I 0 >> laukaisu estyy, jos portaalle tuodaan estosignaali BTS2. Ulkoisten lukitusten ohjelmointi tehdään releyhdistelmäkohtaisesti relemoduulin 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. Alempi toimintaporras I 0 > sisältää kolme vaihtoehtoista asettelualuetta; 0,2 2 % x I n, 1 10 % x I n ja 5 50 % x I n. Käytettävä asettelualue valitaan kytkimillä SG1/2 ja SG1/3. Toiminta-aika t> voidaan valita jommalta kummalta portaan sisältämästä kahdesta asettelualueesta. Asettelualue määräytyy kytkimen SG1/1 asennosta. Ylemmän portaan asettelualueeksi voidaan kytkimillä SG1/6 ja SG1/7 valita joko 1...8 % x I n, 5...40 % x I n tai 25 200 % x I n. I 0 >>-portaan toiminta on myös mahdollista estää kokonaan valitsemalla asetteluarvoksi. Ylemmällä toimintaportaalla I 0 >> on oma aseteltava toiminta-aika t>>. Tällä ajalla on kaksi asettelualuetta. Käytettävä alue määrätään kytkimellä SG1/8. Molempien toimintaportaiden laukaisuille voidaan valita kytkimellä SG1/4 ns. itsepito. Tällöin laukaisulähtö jää aktiiviseksi, vaikka laukaisun aiheuttanut signaali häviää. Laukaisut kuitataan releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET-painikkeita tai SPA-väylän kautta komennolla V101 tai V102. Virran tulopiiri on varustettu tehokkaalla suodatuksella, jonka avulla mitatun virran harmooniset aallot vaimennetaan, ks. kuva 1. db 10 0-10 -20-30 -40-50 -60 0 1 2 3 4 5 6 7 f/fn Kuva 1. Virran tulopiirin suodatusominaisuudet 3
Lohkokaavio Kuva 2. Herkän nollavirtarelemoduulin SPCJ 1C7 lohkokaavio I 0 Mitattava virta BS1, BS2, BS3 Ulkoiset lukitussignaalit BTS1 I 0 >-portaan laukaisun lukitus BTS2 I 0 >>-portaan laukaisun lukitus SG1 Ohjelmointikytkinryhmä relemoduulin etukilvessä SG2 Toimintamerkkien ohjelmointikytkinryhmä (ei kuvassa) SGB Lukitussignaalien ja jälleenkytkentöjen käynnistyssignaalien ohjelmointikytkinryhmä (piirilevyllä) SS1 I 0 >-portaan havahtumissignaali TS1 I 0 >-portaan laukaisusignaali SS2 I 0 >>-portaan havahtumissignaali TS2 I 0 >>-portaan laukaisusignaali AR1, AR3 Jälleenkytkentöjen käynnistyssignaalit I 0 > Alemman toimintaportaan havahtumisarvon asettelu I 0 >> Ylemmän toimintaportaan havahtumisarvon asettelu t> Alemman toimintaportaan toiminta-aika t>> Ylemmän toimintaportaan toiminta-aika Y Keltainen merkkilamppu, havahtuminen R Punainen merkkilamppu, laukaisu Huom! Kaikkia nollavirtamoduulin 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
Etukilpi B I Yksinkertaistettu kojesymboli Virran mittauksen merkkilamppu I o IRF Itsevalvontahälytyksen merkkilamppu Näyttö I 0 >-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu STEP I o > [%] I n 1.0 6.0 10 STEP Näytön askelluspainike I 0 >-portaan toiminta-ajan asettelu-potentiometri ja merkkilamppu I 0 >>-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu I 0 >>-portaan toiminta-ajan asettelupotentiometri ja merkkilamppu t > [ s] I o >> [%] I n 5 t >> [ s] 0.5 0.05 1.0 30 0.5 40 SG1 0 1 RESET 1 2 3 4 5 6 7 8 0.05 1.0 I o > I o >> Ohjelmointikytkinryhmä SG1 Kytkinryhmien merkkilamppu Kuittauspainike Toimintamerkit 1312 SPCJ 1C7 Relemoduulin lajimerkki Kuva 3. Herkän nollavirtarelemoduulin SPCJ 1C7 etukilpi Toimintamerkit Molemmilla virtaportailla 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, jolloin toimintamerkki jää palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali laskee alle asetteluarvon. Esimerkiksi, jos alemman toimintaportaan laukaisun toimintamerkille on ohjelmoitu itsepito, syttyy merkkivalo normaalisti keltaisena, kun ko. toimintaporras havahtuu ja punaisena, kun porras antaa laukaisusignaalin. Toimintaportaan palautuessa jää merkkivalo edelleen palamaan punaisena. Palamaan jääneet toimintamerkit kuitataan releen etupaneelista painamalla RESETpainiketta tai SPA-väylän kautta komennolla V101 tai V102. Kuittaamatta jätetty toimintamerkki ei vaikuta relemoduulin toimintaan. 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 huoltoyhteydenotossa. 5
Asettelut Asetteluarvot ilmaistaan näytön kolmella oikeanpuolimmaisella numerolla. Asettelupotentio- metrin alapuolella palava merkkilamppu osoittaa, mikä asetteluarvo kulloinkin on näytössä. I 0 >/I n I 0 >-portaan havahtumisvirta prosentteina releen nimellisvirrasta. Asettelualue riippuu kytkinten SG1/2 ja SG1/3 asennosta ja sen vaihtoehdot ovat 0,2 2 % x I n, 1 10 % x I n ja 5 50 % x I n. t> I 0 >-portaan toiminta-aika sekunteina. Asettelualue riippuu kytkimen SG1/1 asennosta ja sen vaihtoehdot ovat 0,05...1,00 s ja 0,5...10,0 s. I 0 >>/I n t>> I 0 >>-portaan havahtumisvirta prosentteina releen nimellisvirrasta. Asettelualue riippuu kytkinten SG1/6 ja SG1/7 asennosta ja sen vaihtoehdot ovat 1 8 % x I n, 5 40 % x I n ja 25 200 % x I n. Lisäksi voidaan asetella (näytössä - - -), jolloin tämä porras ei ole toiminnassa. I 0 >>-portaan toiminta-aika sekunteina. Asettelualue riippuu kytkimen SG1/8 asennosta ja sen vaihtoehdot ovat 0,05...1,00 s ja 0,5...10,0 s. Lisäksi näytöltä voidaan lukea etukilven ohjelmointikytkinryhmän SG1 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". Ohjelmointikytkimet Sovellutuskohtaiset lisätoiminnot valitaan relemoduulin etulevyssä sijaitsevan ohjelmointi-kytkinryhmän SG1 avulla. Kytkinten numerot 1...8 sekä asennot 0 ja 1 on merkitty kilpeen. Kytkin SG1/1 Toiminta I 0 >-portaan toiminta-ajan t> asettelualueen valinta Kun SG1/1 = 0, asettelualue on 0,05 1,00 s Kun SG1/1 = 1, asettelualue on 0,5 10,0 s SG1/2 SG1/3 I 0 >-portaan asettelualueen valinta SG1/2 SG1/3 Asettelualue I 0 > 0 0 1 10 % x I n 1 0 0,2 2 % x I n 0 1 5 50 % x I n 1 1 1 10 % x I n SG1/4 Laukaisusignaalien TS1 ja TS2 itsepidon valinta. Kun SG1/4=0, laukaisusignaalit palautuvat perustilaansa (=lähtörele päästää), kun toiminnan aiheuttanut mittaussignaali palautuu alle havahtumiskynnyksen. Kun SG1/4=1, laukaisusignaalit jäävät aktiivitilaansa (=lähtörele vetäneenä), vaikka mittaussignaali laskee alle havahtumiskynnyksen. Laukaisusignaalit palautetaan tällöin perustilaansa releen etupaneelista painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET -painikkeita tai kaukokäytön kautta komennolla V101. Käytettäessä kuittaukseen STEP- ja RESET-painikkeita myös muistiin rekisteröityneet tiedot nollautuvat SG1/5 Ei käytössä 6
Kytkin SG1/6 SG1/7 Toiminto I 0 >>-portaan asettelualueen valinta. SG1/6 SG1/7 Asettelualue I 0 >> 0 0 5 40 % x I n 1 0 1 8 % x I n 0 1 25 200 % x I n 1 1 5 40 % x I n SG1/8 I 0 >>-portaan toiminta-ajan t>> valinta Kun SG1/8 = 0, asettelualue on 0,05 1,00 s Kun SG1/8 = 1, asettelualue on 0,5 10,0 s Kytkinryhmä SG2 sijaitsee kytkinryhmän SG1 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, I 0 > hav. 1 0 Punainen toimintamerkki, I 0 > lauk. 2 2 Keltainen toimintamerkki, I 0 >> hav. 4 0 Punainen toimintamerkki, I 0 >> lauk. 8 8 Tarkistussumma 15 10 Nollavirtamoduulin piirilevyllä on kytkinryhmä SGB, jonka kytkimillä 4...8 ohjelmoidaan moduulille eri releyhdistelmissä mahdollisesti tulevat lukitussignaalit. Kytkimillä 1...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 oleva mittaustieto osoitetaan merkkilampulla. Merkkilamppu I 0 Mittaustieto Yksikön mittaama virta prosentteina releen nimellisvirrasta 7
Rekisteröidyt tiedot Näytön vasemmanpuoleisin numero näyttää rekisterin osoitteen ja kolme muuta numeroa rekisteröidyn tiedon. Rekisteri/ STEP Rekisteröity tieto 1 Suurin yksikön mittaama virta prosentteina releen nimellisvirrasta. Rekisteri päivittyy uudella virta-arvolla, jos toinen seuraavista ehdoista täyttyy. 1) Mitattu virta-arvo on suurempi kuin rekisterissä jo oleva arvo 2) I 0 >- tai I 0 >>-porras antaa laukaisusignaalin. Laukaisun yhteydessä rekisteriin päivittyy laukaisuhetken virta-arvo 2 Alemman portaan havahtumiskynnyksen ylitysten lukumäärä, n(i 0 >) = 0...255 3 Ylemmän portaan havahtumiskynnyksen ylitysten lukumäärä, n(i 0 >>) = 0...255 4 Viimeisin I 0 >-portaan havahtuneenaoloaika prosentteina asetellusta toimintaajasta t>. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterin arvo on 100 5 Viimeisin I 0 >>-portaan havahtuneenaoloaika prosentteina asetellusta toimintaajasta t>>. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterin arvo on 100 0 Ulkoisten lukitus- ym. ohjaustietojen näyttö. Rekisterin oikeanpuoleisin numero näyttää, missä tilassa moduulin lukitustulot ovat. Vaihtoehdot ovat seuraavat: 0 = ei lukituksia 1 = alemman portaan laukaisu lukittu 2 = ylemmän portaan laukaisu lukittu 3 = molempien toimintaportaiden laukaisut lukittu Rekisterin keskimmäinen numero on nolla. Kolmas numero oikealta ilmaisee mahdollisen kaukokuittaustulon tilan. Vaihtoehdot ovat seuraavat: 0 = kaukokuittaus ei aktiivinen 1 = kaukokuittaus päällä Tästä rekisteristä siirrytään tarvittaessa Trip test-toimintamuotoon, jossa saadaan pakko-ohjattua nollavirtamoduulin havahtumis- ja laukaisusignaalit yksi kerrallaan aktiivisiksi. Katso tarkempi selvitys käyttöohjeesta "C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet" A Relemoduulin osoitetunnus sarjaliikennejärjestelmää varten. Jos tunnus on asetettu nollaksi, sarjaliikenne ei ole käytössä. Rekisterin A alavalikoita ovat: 1) Sarjaliikenteen tiedonsiirtonopeuden valinta. Valittavissa 300, 1200, 2400, 4800 tai 9600 Bd. Oletusasetteluna 9600 Bd 2) Sarjaliikenteen toimintatilaa ilmaiseva yhteyskatkoslaskuri. Jos moduuli on liitetty järjestelmään, jossa on tiedonkeruu- ja raportointiyksikkö ja tietoliikenne toimii, yhteyskatkoslaskurin arvo on 0. Muutoin laskurissa pyörivät jatkuvasti numerot 0...255 3) Asetteluiden kauko-ohjauksessa tarvittava salasana Näytön ollessa sammuneena päästään näyttövalikon alkuun painamalla kerran STEP-painiketta. Rekisterit 1...5 nollataan painamalla samanaikaisesti etupaneelin STEP- ja RESET- painikkeita tai SPA-väylän kautta komennolla V102. Rekisterit nollaantuvat myös, jos apusähkön syöttö katkeaa. Relemoduulin osoitetunnus, sarjaliikenteen nopeuden arvo ja salasana pysyvät muistissa apujännitekatkoksen yli. Käyttöohjeessa "C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet" on esitetty osoitteen ja sarjaliikenteen nopeuden asetteluohje. 8
Asettelujen ja rekistereiden pää- ja alavalikot PÄÄVALIKKO STEP 0,5 s RESET 1 s ALAVALIKOT T A A K S E P Ä I N Normaali tila, näyttö pimeänä Mitattu virta Io Havahtumisarvon Io> asettelu ASKEL TAAKSE 0,5 s 1 = asettelutilassa aseteltava arvo Kaukoasetteluprosentti p1 ALAVALIKOT 2 ASKEL ETEEN 1 s Kaukoasetteluarvo Io> x p1 S T E P.5 s E T E E N P Ä I N S T E P 1 s P Ä Ä V A L I K K O 1 2 3 4 5 Toiminta-ajan t> asettelu Havahtumisarvon Io>> asettelu Toiminta-ajan t>> asettelu 1 Kaukoasetteluprosentti 2 p4 Tarkistussumma kytkinryhmälle SG1 1 Kaukoaseteltu tark. summa Muistiin tallennettu suurin virran arvo Ylivirtaportaan Io> havahtumisten lukumäärä Ylivirtaportaan Io>> havahtumisten lukumäärä Viimeisin Io>-portaan havahtuneenaoloaika Viimeisin Io>>-portaan havahtuneenaoloaika 1 1 Kaukoasetteluprosentti p2 Kaukoasetteluprosentti p3 2 Kaukoaseteltu tark. summa 3 2 2 Kaukoasetteluarvo t> x p2 Kaukoasetteluarvo Io>> x p3 Kaukoasetteluarvo t>> x p4 Tark. summa kytkinryhmälle SG2 0 Tulevat lukitukset 0 000 IRF SS1 TS1 SS2 TS2 A Relemoduulin osoite sarjaliikennettä varten 1 Tiedonsiirtonopeus [Bd] Yhteyskatkoslaskuri 0...255 2 3 Salasana s Alavalikoihin ja asettelumuotoon siirtymiseen tarvittavat toimenpiteet sekä asetteluiden suorittaminen ja Trip test-asennossa toimiminen on selostettu käyttöohjeessa "C-tyypin SPCrelepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet". 9
Tekniset tiedot Alempi toimintaporras I 0 > Asettelualue 0,2 2 % x I n, 1 10 % x I n tai 5 50 % x I n Havahtumisaika, tyypillisesti 75 ms Toiminta-aika t> vakioaikatoiminnassa 0,05...1,00 s tai 0,5...10,0 s Palautumisaika, tyypillisesti 70 ms Palautumissuhde, tyypillisesti 0,96 Toiminta-ajan epätarkkuus ±2 % asetteluarvosta tai ±40 ms Toimintaepätarkkuus - asettelualueella 0,2 2 % x I n ±5 % asetteluarvosta - asettelualueella 2 50 % x I n ±3 % asetteluarvosta Ylempi toimintaporras I 0 >> Asettelualue 1 8 % x I n +, 5 40 % x I n + tai 25 200 % x I n + Havahtumisaika, tyypillisesti 60 ms Toiminta-aika t>> 0,05...1,00 s tai 0,5...10,0 s Palautumisaika, tyypillisesti 70 ms Palautumissuhde, tyypillisesti 0,96 Toiminta-ajan epätarkkuus ±2 % asetteluarvosta tai ±40 ms Toimintaepätarkkuus ±3 % asetteluarvosta 10