Kolmivaiheinen yli- ja alijänniterele

SPAU 130 C Kolmivaiheinen ylija alijänniterele Käyttöohje ja tekninen selostus U n = 100V 110V f n = 50Hz 60Hz 2 5 U > U < U12 U23 U 31 IRF SPAU 130 C 80...265V ~ 18...80V U aux U > U n STEP 0.8 1.2 1.6 STEP SPCU 3C14 REGISTERS 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 U > / U n U max / U n U ) n ( U < ) t / t > [%] t /t < [%] SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0.5 t > [ s] k 0.05 1.0 U U < 1 2 3 4 5 6 7 8 1308 RS 422 Ser.No. 1315 SPCU 3C14

1MRS 751946-MUM FI Julkaistu 2000-08-25 Päivitetty 2002-10-03 Versio B (korvaa 34 SPAU 15 FI1) Tarkastanut MK Hyväksynyt OL SPAU 130 C Kolmivaiheinen ylija alijänniterele 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... 17 Ylläpito ja huolto... 21 Varaosat... 21 Tilausnumerot... 21 Mittapiirrokset ja asennus... 22 Tilaustiedot... 22 Yli- ja alijännitereleen SPAU 130 C käyttöohjeeseen kuuluu tämän yleisen osan lisäksi seuraavat osakäyttöohjeet: Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet 1MRS 750912-MUM FI 1MRS 750914-MUM FI Ominaisuudet Vakio- tai käänteisaikainen kolmivaiheinen ylijännitesuojaus Vakioaikainen kolmivaiheinen alijännitesuojaus Voidaan ohjelmoida toimimaan myös yksivaiheisena Vapaasti määriteltävät lähtöreleiden toiminnat Joustavat toimintojen valintamahdollisuudet erityyppisissä sovellutuksissa Asetteluarvojen, mitattujen jännitteiden, vikahetkellä rekisteröityjen tietojen, jne. numeerinen näyttö Tiedonsiirtomahdollisuus sarjaväyläliitynnän kautta Releen jatkuva itsevalvonta ja sisäisten vikojen diagnostiikka 2

Käyttötarkoitus Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C on tarkoitettu verkon pääjännitteiden valvontaan ja rekisteröintiin, moottorien alijännitesuojaukseen ja generaattorin napaoikosulku- ja ylijännitesuojaukseen. Rele voidaan ohjelmoida toimimaan myös yksivaiheisena. Suojarele muodostaa kokonaisuuden, joka sisältää ylija alijännitesuojan sekä joustavat laukaisu- ja hälytystoiminnot. Toimintaselostus Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C on toisiorele, joka liitetään suojattavan kohteen jännitemuuntajiin. Rele mittaa jatkuvasti suojattavan kohteen pääjännitteitä. Vikatapauksessa suojarele hälyttää tai ohjaa katkaisijaa, riippuen valitusta suojaustavasta. Jos yksikin ylija alijänniterele SPAU 130 C:n mittaamista jännitteistä ylittää ylijänniteportaan U> asetteluarvon, ylijänniteporras havahtuu. Kun aseteltu toiminta-aika t> tai käänteisaikatoiminnassa ylijännitteen suuruudesta riippuva aika on kulunut loppuun portaan ollessa edelleen havahtuneena, rele antaa laukaisusignaalin. Vastaavasti jos yksikin suojareleen mittaamista pääjännitteistä alittaa alijänniteportaan U< asetteluarvon, rele havahtuu ja antaa laukaisusignaalin ajan t< kuluttua. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C voidaan ohjelmoida toimimaan myös yksivaiheisena. Ylijänniteportaalle voidaan määritellä vakio- tai käänteisaikaviiveen mukainen toiminta. Releessä on valittavissa kaksi erilaista käänteisaikakäyrästöä, joita nimitetään jyrkkyyden mukaan ominaiskäyrästöiksi A ja B. Alijänniteporras toimii aina vakioaikatoiminnassa. Sen laukaisu voidaan lukita tuomalla releelle ulkoinen lukitusjännite. Yli- ja alijännitereleen havahtumisista saadaan kosketintiedot, joita voidaan edelleen käyttää esimerkiksi lukitussignaaleina. Releessä on yksi ulkoisella ohjausjännitteellä ohjattava, optisesti erotettu logiikkatulo, jota käytetään lukitustulona. U12 VAKIO- TAI KÄÄNTEISAIKAINEN YLIJÄNNITEPORRAS 59 TRIP 1 TRIP 2 U23 VAKIOAIKAINEN ALIJÄNNITEPORRAS 27 SIGNAL 1 U31 LUKITUSTULO ALIJÄNNITEPORTAALLE START 1 IRF LUKITUS SARJALIIKENNEPORTTI SARJA I/O Kuva 1. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C:n suojaustoiminnot. Ympyröissä olevat numerot viittaavat ko. suojaustoiminnon ANSI-numeroon (ANSI = American National Standards Institute). 3

Liitännät L1 L2 L3 A N Rx Tx n a + (~) - (~) Uaux SPA-ZC_ 1314 15 16 1718 BS IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 19 20 21 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 110V 100V 110V 100V 110V 100V _ E D C B A U3 SGR/1 + - U3 SGR 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 6 IRF SS1 3U> t>,k> TS1 SGB/5 SS2 3U< t< TS2 SPAU 130 C U1 I/O U2 Kuva 2. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C:n liitäntäkaavio U aux Apujännite A, B, C, D, E Lähtöreleet IRF Itsevalvonta BS Laukaisun lukitussignaali SS Havahtumissignaali TS Laukaisusignaali SGR Kytkinryhmä laukaisujen ja hälytysten ryhmittelyä varten SGB/5 Kytkin alijänniteportaan lukitusta varten TRIP_ Laukaisulähtö SIGNAL1 Hälytys laukaisusta START1 Havahtumistieto tai hälytys laukaisusta U1 Kolmivaiheinen ylija alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 U2 Teholähde- ja I/O-moduuli SPTU 240S1 tai SPTU 48S1 U3 Liitäntämoduuli SPTE 3E15 SERIAL PORT Sarjaliikenneliityntä SPA-ZC_ Sarjaväylän liitäntämoduuli Rx/Tx Liitäntämoduulin vastaanotin (Rx) ja lähetin (Tx) kuitukaapeliliityntää varten 4

13 61 Rx Tx TTL 14 15 62 65 16 66 17 68 Made in Finland 18 19 20 21 69 80 81 77 70 71 72 78 10 11 B470701 Kuva 3. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C takaa katsottuna Tulo- ja lähtöliittimien erittely Liitinväli Toiminto 13-14 Pääjännite U 12 (100 V) 13-15 Pääjännite U 12 (110 V) 16-17 Pääjännite U 23 (100 V) 16-18 Pääjännite U 23 (110 V) 19-20 Pääjännite U 31 (100 V) 19-21 Pääjännite U 31 (110 V) 10-11 Ulkoinen laukaisun lukitussignaali (BS) 61-62 Apujännitesyöttö. Käytettäessä tasajännitettä positiivinen napa kytketään liittimeen 61 65-66 U>- ja U<-portaiden laukaisulähtö 1 (TRIP 1) 68-69 U>- ja U<-portaiden laukaisulähtö 2 (TRIP 2) 80-81 Hälytys U>- ja U<-portaiden laukaisusta (SIGNAL 1) 77-78 Hälytys U<-portaan laukaisusta, U>- ja U<-portaiden havahtuminen (START 1) 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. Kuitukaapelit kiinnitetään pikaliittimillä väyläliitäntämoduulin vastaliittimiin Rx ja Tx. 5

Lähtöreleiden asettelu U>-portaan laukaisusignaali on johdotettu kiinteästi lähtöreleelle A ja U<-portaan laukaisusignaali lähtöreleelle B. Lisäksi etupaneelissa sijaitsevan SGR-kytkinryhmän kytkimillä voidaan asetella seuraavat toiminnot: Kytkin Toiminto Tehdasasettelu SGR/1 Ohjaa laukaisujen lukitussignaalin jännitemoduulille 1 SGR/2 Ohjaa U<-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/3 Ohjaa U>-portaan havahtumissignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/4 Ohjaa U<-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle D 1 SGR/5 Ohjaa U<-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C 1 SGR/6 Ohjaa U<-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle A 1 SGR/7 Ohjaa U>-portaan laukaisusignaalin lähtöreleelle C 1 SGR/8 Ohjaa U>-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 1308 U n = 100V 110V 1 2 3 4 5 6 7 8 RS 422 SPAU 130 C 80...265V ~ 18...80V SPCU 3C14 REGISTERS 0 0 0 0 U > / U n U max / U n U ) n ( U < ) 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 STEP U > U n 0.8 t > [ s] k U U < STEP SG1 0 1 RESET 1.0 12 U > U < 1 2 3 4 5 6 7 8 SPCU 3C14 1. Molemmilla jänniteportailla on suojareleen oikeassa alakulmassa oma toimintamerkkinsä (U> ja U<), 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 palautuu. Toimintamerkit kuitataan painamalla RESET-painiketta. Kuittaamatta jätetty toimintamerkki ei vaikuta relemoduulin toimintaan. 2. Keltaiset mittausarvojen merkkilamput (U 12, U 23, U 31 ) näytön yläpuolella osoittavat, mikä jännitteistä kulloinkin 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 ylija alijänniterelemoduulin SPCU 3C14. Yhdistetty teholähde- ja I/O-moduuli Teholähde- ja I/O-moduuli (U2) sijaitsee suojareleen järjestelmäkilven takana. Se voidaan vetää ulos, kun järjestelmäkilpi on ensin poistettu. Teholähde- ja I/O-moduuli sisältää teholähteen, lähtöreleet, lähtöreleiden ohjauspiirit ja ulkoisen ohjaustulon elektroniikkapiirit. Teholähde on muuntajakytketty, eli galvaanisesti ensiö ja toisiopiirit erottava. Sen ensiöpuoli on suojattu sulakkeella 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 100 V 110 V Liitinnumerot 13-14,16-17, 19-20 13-15,16-18, 19-21 Nimellisjännite U n 100 V 110 V Jatkuva jännitekestoisuus 2 x U n 2 x U n Tehonkulutus nimellisjännitteellä <0,5 VA Nimellistaajuus f n, tilauksen mukaan 50 Hz tai 60 Hz Kosketinlähdöt Ohjauskoskettimet 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, 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 (lukitus) 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

Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 Ylijänniteporras U> Asettelualue 0,8...1,6 x U n Havahtumisaika 0,1 s tai 30 s Toiminta-aika t> 0,05...100 s Aikakerroin käänteisaikatoiminnassa 0,05...1,00 Alijänniteporras U< Asettelualue Havahtumisaika Toiminta-aika t< 0,4...1,2 x U n 0,1 s tai 30 s 1...120 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 IEC 60068-2-3 mukaan <95 %, + 40 C, 56 vrk/vuosi 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. Verkon ylija alijännitteen valvonta I - 0 I - + 0-0 + L1 L2 L3 I + - I A N da dn + 0 + Rx Tx + (~) - (~) Uaux SPA-ZC_ 1314 15 16 1718 BS - IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 19 20 21 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 + 65 66 + SERIAL PORT 110V 100V 110V 100V 110V 100V _ E D C B A U3 SGR/1 +- U3 1 1 1 1 IRF SGR SS1 3 2 4 7 5 8 6 3U> t>,k> TS1 SGB/5 SS2 3U< t< TS2 SPAU 130 C U1 I/O U2 Kuva 4. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C sähköaseman ylija alijännitteiden valvojana. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 mittaa pääjännitteitä toimien ylija alijännitesuojana. Verkkoon liitettävien laitteiden kestoisuus on kääntäen verrannollinen ylijännitteen suuruuteen. Tämän vuoksi käänteisaikatoiminta soveltuu erinomaisesti ylijännitesuojan ominaiskäyrän muodoksi. Käänteisaikatoiminnassa suoja antaa asetteluarvoa vastaavalla jännitteellä hälytyksen. Jos jännite nousee 6 % asetteluarvoa suuremmaksi, rele laukaisee ylijännitteen suuruudesta riippuvan ajan kuluttua. Ylijännitesuojaus toimii siten, että ylijänniteporras antaa hälytyksen alkavasta ylijännitteestä ja laukaisee, mikäli jännite edelleen kasvaa. Valitsemalla ominaiskäyrä A voidaan hälytysraja valita suhteellisen alas ja silti jännitteensäätäjälle jää riittävästi toiminta-aikaa suurissakin jänniteheilahduksissa. Myös alijännitesuojaus toimii laukaisevana. Alijännitesuojan tarpeeton toiminta syöttävän verkon jälleenkytkentätilanteessa estetään kytkimellä SG1/6. Kytkimen ollessa asennossa 1 alijänniteportaan toiminta estyy, mikäli jännite laskee alle 20 % x U n. 10

Alijänniteportaan turha toiminta varokeautomaatin lauetessa on estetty tuomalla suojareleen koskettimelle 10-11 lukitusjännite varokeautomaatin apukoskettimen kautta. Tällöin ylija alijännitemoduulin piirilevyllä olevan kytkimen SGB/5 tulee olla asennossa 1. Myös kytkimen SGR/1 on oltava asennossa 1. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C:n kytkimet voidaan asetella seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCU 3C14 SGB/SPCU 3C14 SGR 1 0 3-vaiheinen 0 Ei käytössä 1 Lukitussignaali varokeautomaatilta 2 1 U> hav. aika = 30 s 0 Ei käytössä 1 U<-hav. lähtöreleelle D 3 1 U> käänteisaika 0 Ei käytössä 1 U>-hav. lähtöreleelle D 4 0 0 Ei käytössä 0 U<-lauk. ei lähtöreleelle D 5 0} 1 Lukitus t<:aan 1 U<-lauk. lähtöreleelle C 6 1 U< lukittuu, jos 0 Ei käytössä 0 U<-lauk. ei lähtöreleelle A U < 20% x U n 7 1 U< hav. aika = 30 s 0 Ei käytössä 1 U>-lauk. lähtöreleelle C 8 1 t< = 10...120 s 0 Ei käytössä 0 U>-lauk. ei lähtöreleelle B Σ 230 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAU 130 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Muuntajan yläjännitepuolen katkaisija auki (U>) 68-69 Muuntajan alajännitepuolen katkaisija auki (U<) 80-81 Hälytys katkaisijan laukaisusta (U> tai U<) 77-78 Yli- tai alijänniteportaan havahtuminen 70-71-72 Itsevalvontahälytys Esihälytys jännitehäiriöstä saadaan koskettimilta 77-78 ja tieto U>- tai U<-portaan laukaisusta koskettimilta 80-81. Yli- tai alijänniteportaan havahtuessa tai laukaistessa ko. portaan toimintaa ilmaiseva keltainen (=havahtuminen) tai punainen (=laukaisu) toimintamerkki syttyy ja - ellei sille ole aseteltu itsepitoa - sammuu itsestään mittaussignaalin palauduttua. 11

Esimerkki 2. Moottorilähdön alijännitesuojaus PÄÄKATKAISIJA AUKI A N da dn + M MOOTTORI- LÄHTÖJEN KATKAISIJAT AUKI + (~) - (~) Uaux 1314 15 16 1718 BS - IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 19 20 21 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 110V 100V 110V 100V 110V 100V _ E D C B A U3 SGR/1 +- U3 1 1 1 1 IRF SGR SS1 3 2 4 7 5 8 6 3U> t>,k> TS1 SGB/5 SS2 3U< t< TS2 SPAU 130 C U1 I/O U2 Kuva 5. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C moottorilähdön alijännitesuojana. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa Yli- ja alijänniterelemoduulin SPCU 3C14 alijänniteporras avaa kiskostoon kytkettyjen moottorilähtöjen katkaisijat. Tällä estetään moottoreiden samanaikainen käynnistyminen jännitteen palatessa. Alijänniteportaan toimintahidastus valitaan pidemmäksi kuin kantaverkon pikajälleenkytkentäaika, jotta lyhye jännitekatkokset eivät aiheuttaisi moottoreiden laukeamisia. Alijänniteportaan turha toiminta varokeautomaatin lauetessa on estetty tuomalla suojareleen koskettimelle 10-11 lukitusjännite varokeautomaatin apukoskettimen kautta. Tällöin ylija alijännitemoduulin piirilevyllä olevan kytkimen SGB/5 tulee olla asennossa 1. Myös kytkimen SGR/1 on oltava asennossa 1. 12

Ylijänniteporras toimii kiskostoon liitettyjen moottoreiden, muuntajien yms. ylijännitesuojana. Portaan toiminta voidaan valita käänteisaikaiseksi. Käytettäessä käänteisajalle ominaiskäyrää B voidaan havahtumisraja asetella suhteellisen suureksi ilman että laukaisuaika suurilla ylijännitteillä kasvaisi liian pitkäksi. Sekä yli- että alijänniteporras toimivat laukaisevina. Alijänniteportaan laukaisu on viety moottorilähtöjen katkaisijoille. Ylijänniteporras avaa toimiessaan pääkatkaisijan. Yli- ja alijännitereleen SPAU 130 C kytkimet voidaan asetella seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCU 3C14 SGB/SPCU 3C14 SGR 1 0 3-vaiheinen 0 Ei käytössä 1 Lukitussignaali varokeautomaatilta 2 1 U> hav.aika = 30 s 0 Ei käytössä 0 U<-hav. ei lähtöreleelle D 3 1 U> käänteisaika 0 Ei käytössä 0 U>-hav. ei lähtöreleelle D 4 1 0 Ei käytössä 1 U<-lauk. lähtöreleelle D 5 0} Käyrästö B 1 Lukitus t<:aan 0 U<-lauk. ei lähtöreleelle C 6 0 U< ei lukitu, jos 0 Ei käytössä 0 U<-lauk. ei lähtöreleelle A U < 20 % x U n 7 0 U< hav.aika = 0,1 s 0 Ei käytössä 1 U>-lauk. lähtöreleelle C 8 0 t< = 1...12 s 0 Ei käytössä 0 U>-lauk. ei lähtöreleelle B Σ 14 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAU 130 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Pääkatkaisijan laukaisu (U>) 68-69 Moottorilähtöjen katkaisijoiden laukaisu (U<) 80-81 Hälytys pääkatkaisijan laukaisusta (U>) 77-78 Hälytys moottorilähtöjen katkaisijoiden laukaisusta (U<) 70-71-72 Itsevalvontahälytys 13

U1 I/O SPAJ 131 C U2 3I>> t >> TS2 4 5 SS2 SGB 3I> t >,k TS1 + - SGR/1 U3 U3 1 1 1 1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 IRF SS1 E D C B A 5A 1A 5A 1A 5A 1A _ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 BS IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + + (~) Uaux - (~) Esimerkki 3. Generaattorin napaoikosulkusuojaus KENTTÄKAT- KAISIJA AUKI JA PIKASULKU KK GENERAATTORI- KATKAISIJA AUKI GK SPAU 130 C U3 100V 110V 1314 15 100V 110V 16 1718 U1 I/O 3U< t< TS2 SGB/5 SS2 3U> t>,k> TS1 IRF SS1 SGR 3 2 4 7 5 8 6 SGR/1 + - U3 1 1 1 1 _ E D C B A 100V 110V 1920 21 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 BS - IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + (~) Uaux - (~) PIKA- SULKU + GENERAATTORI- JA KENTTÄKAT- KAISIJA AUKI L3 L2 L1 U2 Kuva 6. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C generaattorin suojana. Kytkimien asennot on esitetty seuraavan sivun taulukossa 14

Staattisesti magnetoiduilla generaattoreilla oikosulun sattuessa esimerkiksi koneen navoissa laskee generaattorin jännite ja samalla magnetointi häviää niin, että oikosulkuvirta pienenee nopeasti alle ylivirtareleen havahtumisarvon. Käyttämällä ylija alijännitereleen alijänniteporrasta ja päästöhidastettua relettä saadaan suojaus toimimaan vaikka ylivirtarele palautuisikin ennen kuin sen hidastettu laukaisu ehtii toimia. Päästöhidastetun releen avulla ylivirtareleen havahtumistieto otetaan talteen. Ylivirtareleen alemman portaan havahtuminen poistaa alijänniteportaan lukituksen. Alijänniteporras laukaisee asetellun toiminta-ajan t< kuluttua. Haluttaessa voidaan jännitteen mittauspiirin varokeautomaatin toiminnasta viedä lukitussignaali alijänniteportaalle. Alijänniteportaan havahtumista voidaan käyttää estämään generaattoria kytkeytymästä verkkoon alijännitteisenä tai antamaan hälytys liian alhaisesta jännitteestä. Yli- ja alijännitereleen SPAU 130 C kytkimet voidaan asetella seuraavalla tavalla: Kytkin SG1/SPCU 3C14 SGB/SPCU 3C14 SGR 1 0 3-vaiheinen 0 Ei käytössä 1 Lukitussignaali alijänniteportaalle 2 1 U> hav. aika = 30 s 0 Ei käytössä 1 U<-hav. lähtöreleelle D 3 1 U> käänteisaika 0 Ei käytössä 0 U>-hav. ei lähtöreleelle D 4 1 0 Ei käytössä 0 U<-lauk. ei lähtöreleelle D 5 0} 1 Lukitus t<:aan 1 U<-lauk. lähtöreleelle C 6 0 U< ei lukitu, jos 0 Ei käytössä 1 U<-lauk. lähtöreleelle A U < 20 % x U n 7 0 U< hav. aika = 0,1 s 0 Ei käytössä 1 U>-lauk. lähtöreleelle C 8 0 t< = 1...12 s 0 Ei käytössä 0 U>-lauk. ei lähtöreleelle B Σ 14 Yllä esitetyillä kytkinten asetteluilla SPAU 130 C:n lähtökoskettimilla on seuraavan taulukon mukaiset toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Generaattori- ja kenttäkatkaisija auki napaoikosulusta (U<- ja I>-porras) tai ylijännitteestä (U>-porras) 68-69 Pikasulku napaoikosulkusuojauksen toiminnasta (U<- ja I>-porras) 80-81 Hälytys ylijänniteportaan tai napaoikosulkusuojauksen toiminnasta 77-78 Alijänniteportaan havahtuminen 70-71-72 Itsevalvontahälytys Ylivirtareleen SPAJ 131 C lähtökoskettimille voidaan määritellä seuraavat toiminnat: Kosketin Toiminta 65-66 Generaattorikatkaisija auki I>- tai I>>-portaan toiminnasta 68-69 Kenttäkatkaisija auki ja pikasulku I>>-portaan toiminnasta 80-81 Hälytys I>- tai I>>-portaan toiminnasta 77-78 I>-portaan havahtumissignaali päästöhidasteiselle releelle 70-71-72 Itsevalvontahälytys 15

Rekisteröidyt tiedot ja vikatilanteen selvitys Yli- ja alijännitereleen sisältämien rekistereiden avulla saadaan paljon hyödyllistä tietoa verkon käyttäytymisestä sekä normaalissa käyttötilanteessa että häiriötilanteessa. Rekisteri 1 tallentaa suurimman yksikön mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena silloin, kun ylijänniteporras havahtuu. Uusi havahtuminen kuittaa vanhan rekisteröidyn arvon ja päivittää rekisteriin uuden arvon. Ylijänniteportaan laukaisu lopettaa keräilyjakson, jolloin muistiin jää suurin havahtuneenaoloaikana mitattu jännite. Rekisteri 2 tallentaa suurimman yksikön nollaamisen jälkeen mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena. Rekisteri päivittyy aina, kun mitattu jännite ylittää rekisterissä jo olevan arvon. Rekisteri 2 nollautuu ainoastaan sarjaväylän kautta annetulla komennolla tai painettaessa yhtäaikaisesti STEP- ja RESET-painikkeita. Rekisteri 3 tallentaa pienimmän yksikön mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena silloin, kun alijänniteporras havahtuu. Uusi havahtuminen kuittaa vanhan rekisteröidyn arvon ja päivittää rekisteriin uuden arvon. Alijänniteportaan laukaisu lopettaa keräilyjakson, jolloin muistiin jää pienin havahtuneenaoloaikana mitattu jännite. Rekisteri 4 tallentaa pienimmän yksikön nollaamisen jälkeen mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena. Rekisteri päivittyy aina, kun mitattu jännite alittaa rekisterissä jo olevan arvon. Rekisteri 4 nollautuu ainoastaan sarjaväylän kautta annetulla komennolla tai painettaessa yhtäaikaisesti STEPja RESET-painikkeita. Eri portaiden havahtumisien lukumäärä, rekisterit 5 ja 6, antaa kuvan ylija alijännitteiden esiintymisistä. On kuitenkin huomioitava, että havahtumisajan asettelun ollessa 0,1 s, saattavat normaalit käyttötilanteet, esimerkiksi moottoreiden käynnistymiset, aiheuttaa alijänniteportaan havahtumisen ja rekisterin 6 päivittymisen. Vastaavasti ylijänniteporras saattaa havahtua esimerkiksi käämikytkimen toiminnan aiheuttamien ohimenevien ylijännitteiden seurauksena. Rekisterit 7 ja 8 osoittavat toimintaportaiden viimeisimmän havahtuneenaoloajan prosentteina asetellusta laukaisuviiveestä tai ylijänniteportaan käänteisaikatoiminnassa lasketusta laukaisuviiveestä. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterin arvo on 100. Rekistereiden 7 ja 8 avulla saadaan selville jännitepoikkeaman kesto ja miten lähellä laukaisua ylija alijänniterele oli tai toiminta esimerkiksi jännitteensäätäjään nähden. Rekistereiden 2 ja 4 avulla voidaan selvittää, miten laajoissa rajoissa kiskojännitteet normaalisti vaihtelevat. Häiriötilanteen selvittelyä helpottavat rekisterit 1 ja 3 sekä 7 ja 8. Näiden rekistereiden avulla saadaan selville, mikä oli häiriötilanteen jännite ja miten lähellä laukaisua ylija alijänniterelemoduuli oli. 16

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. Koestettaessa ylija alijänniterelettä on muistettava irrottaa relepiiri jännitemuuntajan toisiosta. Jännitereleeltä mahdollisesti pääkatkaisijalle viety laukaisusignaali on huomioitava koestuksessa. Kytkettäessä suojareleelle apujännite mittaavat pistoyksiköt suorittavat itsetestauksen, jonka ulkopuolelle jäävät ainoastaan sovitusmuuntajat sekä lähtöreleiden koskettimet. Suojareleen toimintakunnon testaus suoritetaan tavanomaisilla releen koestuslaitteilla, jolloin saadaan testattua myös sovitusmuuntajat, lähtöreleet ja toiminta-arvojen tarkkuus. Koestuksessa tarvitaan: - säätömuuntaja - erotusmuuntaja (220 V / 220 V) - jännitemittari - ajanmittaukseen kello tai laskuri - jännitelähde apusähkön syöttöä varten - kytkimiä ja lamppuja - syöttö- ja mittausjohtimia - yleismittari Nimellisjännite on huomioitava kytkettäessä mittausjohtoja releen liittimille (ks. jakso "Tuloja lähtöliittimien erittely") 17

+ (~) S2 L1 L2 L3 - (~) KELLON PYSÄYTYS BS Uaux IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 19 20 21 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 110V 100V D C B A E _ 1 1 1 1 U3 + - SGR/1 3 2 4 7 5 8 6 SGR SS1 IRF TS1 SS2 SGB/5 TS2 3U< I/O U1 U2 16 1718 13 14 15 110V 100V 110V 100V L1 N U3 SPAU 130 C t>,k> 3U> t< S1 KELLON KÄYNNISTYS V Kuva 7. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 C:n koestuskytkentä Kun koestuskytkentä on valmis ja valintakytkimet aseteltu kytketään apujännite. Koestuskytkennän toiminta voidaan vielä varmistaa yleismittarin avulla. 18

Sovitusmuuntajien tarkistus Suojareleen sovitusmuuntajien tarkistus tehdään kaikille kolmelle jännitetulolle. Releen liittimille viedään jännite ja tarkistetaan, että releen näytöltä luettu jännitearvo vastaa jännitemittarin osoittamaa arvoa. Mittaukset voidaan suorittaa esimerkiksi releen nimellisjännitteellä. Ylijänniteportaan tarkistus Kytkinryhmän SGR kytkimet tulee koestusta varten ohjelmoida seuraavasti: Kytkin Asento 1 1 2 0 3 1 4 0 5 0 6 0 7 1 8 0 Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liittimet) A (65-66) B (68-69) C (80-81) D (77-78) E (70-71-72) Havahtuminen Toiminto U>-portaan laukaisu (U<-portaan laukaisu) Tieto U>-portaan laukaisusta U>-portaan havahtuminen Itsevalvontahälytys Koestus suoritetaan kuvan 7 mukaisesti. Jännite tuodaan koskettimille 13-14 tai 13-15 riippuen käytetystä nimellisjännitteestä. Suljetaan kytkin S1 ja nostetaan jännitettä hitaasti kunnes rele havahtuu (lamppu L2 syttyy) ja luetaan jännitemittarilta havahtumisjännitteen arvo. Toiminta-aika Vakioaikatoiminta Suojareleen toiminta-aikaa mitattaessa releelle vietävä jännite asetellaan - mikäli mahdollista - arvoon 2 x U>-portaan asetteluarvo. Releen jatkuvaa jännitekestoisuutta 2 x U n ei saa ylittää. Kello käynnistetään kytkimen S1 sulkemisesta ja pysäytetään koskettimelta 65-66 lähtöreleen A toimiessa. Lähtöreleen C toiminta voidaan todeta lampun L3 syttymisestä. Releen havahtuessa oikeassa alakulmassa oleva merkkilamppu U> syttyy keltaisena ja releen laukaistessa sama lamppu muuttuu punaiseksi. Käänteisaikatoiminta Mikäli releelle on aseteltu käänteisaikatoiminta, on koestus suoritettava mittaamalla toimintaaika kahdella eri jännitearvolla (1,1 x U> ja 1,4 x U>) ja vertaamalla niitä käänteisaikakäyrästöstä saataviin toiminta-aikoihin. 19

Alijänniteportaan 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 Tällöin lähtöreleillä on seuraavat toiminnot: Lähtörele (liittimet) Toiminto Havahtuminen Asetellaan ensin koestusjännite n. kaksi kertaa suuremmaksi kuin releen asettelu U<. Suljetaan kytkin S1 ja lasketaan jännitettä hitaasti kunnes rele havahtuu (lamppu L2 syttyy). Luetaan jännitemittarilta havahtumisjännitteen arvo. Toiminta-aika Toiminta-ajan koestuksessa koestusjännite asetellaan arvoon 0,5 x asetteluarvo U<. Kello käynnistetään kytkimen S1 sulkemisesta ja pysäytetään koskettimelta 68-69 lähtöreleen B toimiessa. Huom! Jos koestusjännitteen asettelu on tällöin pienempi kuin 0,2 x U n, on kytkimen SG1/6 oltava asennossa 0. A (65-66) B (68-69) C (80-81) D (77-78) E (70-71-72) (U>-portaan laukaisu) U<-portaan laukaisu tieto U<-portaan laukaisusta U<-portaan havahtuminen Itsevalvontahälytys Lukitus Mittaavan yksikön piirikortilla oleva kytkin SGB/5 on aseteltava asentoon 1 (ON). Myös kytkimen SGR/1 on oltava asennossa 1. Lisäksi relemoduulin etupaneelista asetellaan kytkin SG1/1 asentoon 1, jolloin relemoduuli toimii yksivaiheisena. Lukituksen tarkistus tapahtuu tuomalla apujännitteen suuruinen jännite kytkimen S2 kautta suojareleen liittimille 10-11. Mittausjännitteeksi asetellaan n. 2 x U<-asetteluarvon suuruinen jännite. Pienennettäessä jännitteen arvoa rele havahtuu normaalisti (lamppu L2 syttyy) mutta ei anna laukaisusignaalia. 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 "Ctyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet". Lähtöreleen E toiminnan kytkennässä ilmaisee lamppu L1. 20

Ylläpito ja huolto Kun suojarele toimii jaksossa "Tekniset tiedot" määritellyissä ympäristöolosuhteissa on se käytännöllisesti katsoen ylläpitovapaa. Suojarele ei sisällä sellaisia osia tai komponentteja, jotka ovat alttiita mekaaniselle tai sähköiselle kulumiselle normaaleissa käyttöolosuhteissa. Jos ympäristöolosuhteet, esim. lämpötilan, kosteuden tai ympäristön sisältämien kemiallisesti aktiivisten kaasujen tai lian suhteen poikkeavat määritellyistä arvoista, tulee suojarele tarkastaa silmämääräisesti rutiinikoestuksen yhteydessä tai erillisen tarkastusrutiinin mukaisesti. Tarkastuksessa tulee kiinnittää huomiota seuraaviin asioihin: - mekaanisiin vaurioihin kehikoissa, liittimissä ja toimimoduuleissa - pölyyntymiseen kehikon sisällä; pöly poistetaan varovasti paineilmalla puhaltaen tai pehmeällä harjalla harjaten - liittimien tai kehikon ruostumiseen tai hapettumiseen Jos suojareleen toiminnassa ilmenee häiriö tai jos toiminta-arvot poikkeavat määritellyistä, tulee suojarele huoltaa. Pienemmät huoltotoimenpiteet, kuten pistoyksikkörakenteisten piirikorttien vaihdon voi suorittaa siihen koulutettu tai perehtynyt asiakkaan huoltoteknikko mutta laajemmat toimenpiteet, jotka sisältävät elektroniikan huoltoa, tulee jättää valmistajan tehtäväksi. Epävarmoissa tilanteissa ja pysyvissä vioissa tulee ottaa yhteyttä valmistajaan, joka mielellään antaa tarkastukseen, huoltoon ja kalibrointiin liittyviä lisätietoja. Huom! Suojarele sisältää piirejä, jotka voivat vioittua staattisen sähkön purkauskipinästä. Jos joudut käsittelemään ulosvedettyjä pistoyksiköitä, varmista ensin koskettamalla laitteen koteloa, että olet samassa potentiaalissa laitteen kanssa. Huom! Sähköaseman toisiokojeet ovat mittalaitteita, joten niitä tulee käsitellä varovasti ja ne tulee suojata kosteudelta, pölyltä ja mekaaniselta rasitukselta erityisesti kuljetusten aikana. Varaosat Kolmivaiheinen ylija alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 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 3E15 Liitäntämoduuli SPTE 3E15 Väyläliitäntämoduuli SPA-ZC 17_ tai SPA-ZC 21_ Tilausnumerot Yli- ja alijänniterele ilman koestusliitintä SPAU 130 C RS 422 020 -AA, CA, DA, FA Yli- ja alijänniterele varustettuna koestusliittimellä RTXP 18 SPAU 130 C RS 422 220 -AA, CA, DA, FA Tilausnumeron viimeiset kirjaimet ilmaisevat suojareleen nimellistaajuuden f n ja apujännitteen U aux alueen seuraavasti: AA: f n = 50 Hz ja U aux = 80...265 V ac/dc CA: f n = 50 Hz ja U aux = 18...80 V dc DA: f n = 60 Hz ja U aux = 80...265 V ac/dc FA: f n = 60 Hz ja U aux = 18...80 V dc 21

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. Pinta-asennuskotelon 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. Yli- ja alijänniterele SPAU 130 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 tuloja 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 SPAU 130 C 2. Tilausnumero RS 422 020 -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 MM 100 14 kpl lasikuitukaapeleita SPA-ZF MM 5 6. Erikoistoivomukset - 22

SPCU 3C14 Yli- ja alijänniterelemoduuli Käyttöohje ja tekninen selostus B U > U < U12 U23 U 31 IRF STEP 1.2 U > U n 0.8 1.6 STEP t [ s] 0.5 > k 0.05 1.0 U U < 1315 SPCU 3C14

1MRS 750912-MUM FI Julkaistu 97-12-15 Päivitetty 99-12-20 Versio C (korvaa 34 SPCU 7 FI1) Tarkastanut KJ Hyväksynyt GL SPCU 3C14 Yli- ja alijänniterelemoduuli Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta Sisältö Ominaisuuksia... 2 Toimintaselostus... 3 Lohkokaavio... 4 Etukilpi... 5 Toimintamerkit... 5 Asettelut... 6 Ohjelmointikytkimet (Päivitetty 99-12)... 6 Mittaustiedot... 8 Rekisteröidyt tiedot... 8 Asettelujen ja rekistereiden pää- ja alavalikot... 10 Käänteisaikaominaiskäyrät (Päivitetty 99-10)... 11 Tekniset tiedot... 12 Tapahtumakoodit... 13 Kaukosiirrettävät tiedot (Päivitetty 99-12)... 14 Vikakoodit... 17 Ominaisuuksia Kolmivaiheinen ylija alijänniterelemoduuli, joka voidaan ohjelmoida toimimaan myös yksivaiheisena Vakio- tai käänteisaikahidastettu ylijänniteporras Vakioaikahidastettu alijänniteporras Molempien toimintaportaiden laukaisu voidaan estää ulkoisella ohjaussignaalilla Näyttö osoittaa mittaus- ja asetteluarvot sekä vikahetkellä rekisteröityjä tietoja Tiedonsiirtomahdollisuus sarjaväyläliitynnän kautta Itsevalvonta tarkkailee jatkuvasti elektroniikan ja mikroprosessorin toimintaa ja todettuaan pysyvän vian antaa ohjauksen hälytysreleelle ja lukitsee muut ulostulot 2

Toimintaselostus Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 on kolmivaiheinen, mutta se voidaan ohjelmoida toimimaan myös yksivaiheisena. Ohjelmointi tehdään etupaneelin kytkimellä SG1/1. Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 sisältää ylija alijänniteportaan, joista ylijänniteporras voi toimia vakio- tai käänteisaikatoiminnassa ja alijänniteporras vakioaikatoiminnassa. Jos ylija alijännitemoduulin mittaama jännite ylittää ylijänniteportaan U> asetteluarvon, moduuli antaa asetellun viiveen kuluttua havahtumissignaalin SS1. U>-portaan havahtumisviiveelle voidaan valita kytkimellä SG1/2 kaksi eri arvoa. Mikäli U>-porras on edelleen havahtuneena asetellun laukaisuviiveen t> tai käänteisaikatoiminnassa ylijännitteen suuruudesta riippuvan ajan kuluttua, ylijänniteporras antaa laukaisusignaalin TS1. U>-portaan toimintatavan valinta vakio- tai käänteisaikaiseksi tehdään kytkimellä SG1/3. Vakioaikatoiminnassa laukaisuviiveen asettelualue valitaan kytkimillä SG1/4 ja SG1/5. Käänteisaikatoiminnassa tämä toimintaporras sisältää jyrkkyydeltään kaksi erilaista käyrästöä. Käytettävä käyrästö valitaan ohjelmointikytkimellä SG1/4. Jos jokin moduulin mittaamista jännitteistä alittaa alijänniteportaan U< asetteluarvon, moduuli antaa asetellun viiveen kuluttua havahtumissignaalin SS2. U<-portaan havahtumisviiveelle voidaan valita kytkimellä SG1/7 kaksi eri arvoa. Alijänniteporras antaa laukaisusignaalin TS2 asetellun laukaisuviiveen t< kuluttua. Laukaisuviiveen asettelualue valitaan kytkimellä SG1/8. Alijänniteportaan havahtuminen ja laukaisu voidaan estää esimerkiksi jälleenkytkentöjen aikana tapahtuvien turhien toimintojen välttämiseksi kytkimellä SG1/6. Esto toimii, jos mittaussignaali laskee pienemmäksi kuin 0,2 x U n. Kuva 1 havainnollistaa tätä toimintaa. Kuva 1. Kolmivaiheisen ylija alijänniterelemoduulin SPCU 3C14 toiminta, kun alijänniteportaan toiminta on lukittu sisäisesti (SG1/6=1). Pelkkä U<-portaan laukaisu (TS2) voidaan estää tuomalla portaalle lukitussignaali BTS2. Lukitusten ohjelmointi tehdään releyhdistelmäkohtaisesti moduulin piirilevyllä olevassa kytkinryhmässä SGB. Kytkinryhmän ohjelmointiohje on esitetty releyhdistelmän käyttöohjeen yleisessä osassa pistoyksiköiden keskinäisiä signaaleja esittävässä kaaviossa. Relemoduulin etupaneelissa on toimintamerkit sekä yli- että alijänniteportaalle. Toimintamerkki syttyy keltaisena ko. toimintaportaan havahtuessa ja punaisena toimintaportaan antaessa laukaisusignaalin. Havahtumisten ja laukaisujen toimintamerkeille voidaan ohjelmointikytkinryhmällä SG2 ohjelmoida itsepito, jolloin ne jäävät palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali palautuu. Toimintamerkit kuitataan releen etupaneelista painamalla RESET-painiketta tai SPA-väylän kautta komennolla V101 tai V102. 3

Lohkokaavio Kuva 2. Yli- ja alijänniterelemoduulin SPCU 3C14 lohkokaavio U 12, U 23, U 31 BS1, BS2, BS3 BTS2 SG1 SG2 SGB SS1 TS1 SS2 TS2 Y R Mitattavat jännitteet Ulkoiset lukitussignaalit U<-portaan laukaisun lukitus Ohjelmointikytkinryhmä relemoduulin etukilvessä Toimintamerkkien ohjelmointikytkinryhmä (ei kuvassa) Lukitussignaalien ohjelmointikytkimet (piirilevyllä) U>-portaan havahtumissignaali U>-portaan laukaisusignaali U<-portaan havahtumissignaali U<-portaan laukaisusignaali Keltainen merkkilamppu, havahtuminen Punainen merkkilamppu, laukaisu Huom! Kaikkia moduulin tuloja lähtösignaaleja ei välttämättä ole johdotettu jokaisen tätä moduulia käyttävän releyhdistelmän liittimille. Se, mitkä signaalit on johdotettu liittimille, ilmenee ko. releyhdistelmän pistoyksiköiden välisiä signaaleja esittävästä kaaviosta. 4

Etukilpi B U > U < Yksinkertaistettu kojesymboli Jännitteen mittauksen merkkilamput U12 U23 U 31 IRF Itsevalvontahälytyksen merkkilamppu Näyttö U>-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu U > U n STEP 0.8 1.2 1.6 STEP Näytön askelluspainike U>-portaan toimintahidastuksen tai aikakertoimen k> asettelupotentiometri ja merkkilamppu U<-portaan havahtumisarvon asettelupotentiometri ja merkkilamppu U<-portaan toimintahidastuksen asettelupotentiometri ja merkkilamppu 0.5 t > [ s] k 0.05 1.0 1315 U U < 1 2 3 4 5 6 7 8 SPCU 3C14 Ohjelmointikytkinryhmä SG1 Kytkinryhmien SG1, SG2 ja SG3 merkkilamppu Kuittauspainike Toimintamerkit Relemoduulin lajimerkki Kuva 3. Kolmivaiheisen ylija alijänniterelemoduulin SPCU 3C14 etukilpi Toimintamerkit Molemmilla jänniteportailla 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 kytkimillä SG2:ssa, jolloin toimintamerkki jää palamaan vaikka toiminnan aiheuttanut signaali palautuu. Esimerkiksi, jos ylijänniteportaan havahtumiselle on ohjelmoitu itsepito, syttyy merkkivalo normaalisti keltaisena, kun ko. toimintaporras havahtuu ja punaisena, kun porras antaa laukaisusignaalin. Toimintaportaan palautuessa jää keltainen merkkivalo kuitenkin edelleen palamaan. Palamaan jääneet toimintamerkit kuitataan releen etupaneelista painamalla RESETpainiketta tai SPA-väylän kautta komennolla V101 tai V102. Katso myös taulukko (kytkinryhmä SG3) sivulla 7 luvussa "Ohjelmointikytkimet". 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. Asettelupotentiometrin alapuolella palava merkkilamppu osoittaa, mikä asetteluarvo kulloinkin on näytössä. U> U>-portaan havahtumisarvo releen nimellisjännitteen kerrannaisena, asettelualue 0,8...1,6 x U n t>[s], k> Vakioaikatoiminnassa U>-portaan laukaisuviive sekunteina, asettelualue valitaan kytkimillä SG1/4 ja SG1/5. Vaihtoehdot ovat 0,05...1,00 s, 0,5...10,0 tai 5...100 s. Käänteisaikatoiminnassa ylijänniteportaan aikakerroin k>, asettelualue 0,05...1,00 U< U<-portaan havahtumisarvo releen nimellisjännitteen kerrannaisena, asettelualue 0,4...1,2 x U n t<[s] U<-portaan laukaisuviive sekunteina. Asettelualue valitaan kytkimellä SG1/8 ja vaihtoehdot ovat 1...12 s tai 10 120 s. Lisäksi näytöltä voidaan lukea 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 (Päivitetty 99-12) Kytkin Toiminta Sovellutuskohtaiset lisätoiminnot valitaan relemoduulin etulevyssä sijaitsevassa ohjelmointikytkinryhmässä SG1. Kytkinten numerot 1 8 sekä asennot 0 ja 1 on merkitty kilpeen. SG1/1 Kolmi- tai yksivaiheisen toiminnan valinta. Jos relemoduuli toimii yksivaiheisena, mitattava jännite on U 12 Kun SG1/1=0, yksikön toiminta on kolmivaiheinen Kun SG1/1=1, yksikön toiminta on yksivaiheinen SG1/2 Ylijänniteportaan havahtumisviiveen valinta Kun SG1/2=0, havahtumisviive on 0,1 s Kun SG1/2=1, havahtumisviive on 30 s SG1/3 SG1/4 SG1/5 Kytkimellä 3 valitaan, toimiiko U>-porras vakio- vai käänteisaikatoiminnassa. Vakioaikatoiminnassa kytkimillä 4 ja 5 määritellään laukaisuviiveen t> asettelualue. Käänteisaikatoiminnassa kytkimellä 4 valitaan ominaiskäyrästö. Kytkimellä 5 ei ole merkitystä käänteisaikatoiminnassa, sen on oltava asennossa 0. SG1/3 SG1/4 SG1/5 Toimintatapa Laukaisuviive t> tai ominaiskäyrästö 0 0 0 Vakioaika 0,05 1,00 s 0 0 1 Vakioaika 0,5 10,0 s 0 1 0 Vakioaika 0,5 10,0 s 0 1 1 Vakioaika 5 100 s 1 0 0 Käänteisaika Käyrästö A 1 1 0 Käänteisaika Käyrästö B 6

Kytkin SG1/6 Toiminta Alijänniteportaan havahtumisen ja laukaisun automaattisen eston valinta. Kun SG1/6=0, alijänniteporras toimii aina, kun jokin mitattu jännite alittaa asetteluarvon Kun SG1/6=1, alijänniteportaan havahtuminen ja laukaisu estyvät, jos jokin mitattava jännite laskee pienemmäksi kuin 0,2 x U n. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää estämään turhat havahtumiset ja laukaisut jälleenkytkentöjen aikana. SG1/7 Alijänniteportaan havahtumisviiveen valinta Kun SG1/7=0, havahtumisviive on 0,1 s Kun SG1/7=1, havahtumisviive on 30 s SG1/8 Alijänniteportaan laukaisuviiveen t< asettelualueen valinta. Kun SG1/8=0, laukaisuviiveen asettelualue on 1,0 12,0 s Kun SG1/8=1, laukaisuviiveen asettelualue on 10 120 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 palauduttua. Ohjelmoiminen tapahtuu määrittelemällä kytkinryhmälle tarkistussumma seuraavan taulukon mukaisesti. Oletusasetteluna havahtumissignaaleille on aseteltu palautuva toiminta ja laukaisusignaaleille itsepito. Itsepitotoimintaa vastaava luku Tehdasasettelu Keltainen toimintamerkki, U> hav. 1 0 Punainen toimintamerkki, U> lauk. 2 2 Keltainen toimintamerkki, U< hav. 4 0 Punainen toimintamerkki, U< lauk. 8 8 Tarkistussumma 15 10 Kytkinryhmä SG3 sijaitsee kytkinryhmän SG1 alavalikossa 4. Etukilven STEP- ja RESET-painikkeet voidaan ohjelmoida kytkimellä SG3/1. Kytkimet SG3/2 8 eivät ole käytössä. Kytkimen SG3 oletusarvo on 0. SG3/1 Painike Kuittaa havahtumis- ja Poistaa muistiin laukaisutoimintamerkit tallennetut arvot STEP 0 RESET x STEP & RESET x x STEP x 1 RESET x STEP & RESET x x Relemoduulin piirilevyllä on kytkinryhmä SGB, jonka kytkimillä 1..3 ohjelmoidaan yksiköltä lähteviä havahtumissignaaleja. Kytkimillä 5, 7 ja 8 ohjelmoidaan alijänniteportaalle eri releyhdistelmissä mahdollisesti tulevat lukitussignaalit. Kytkimet 4 ja 6 eivät ole käytössä, niiden on oltava asennossa 0. Kytkinryhmän SGB ohjelmointiohje on esitetty releyhdistelmän käyttöohjeen yleisessä osassa pistoyksiköiden välisiä signaaleja esittävässä kaaviossa. 7

Mittaustiedot Mittaustiedot ilmaistaan näytön kolmella oikeanpuolimmaisella numerolla. Näytössä kulloinkin oleva mittaustieto osoitetaan merkkilampulla. Merkkilamppu U 12 U 23 U 31 Mittaustieto Yksikön mittaama jännite U 12 releen nimellisjännitteen kerrannaisena Yksikön mittaama jännite U 23 releen nimellisjännitteen kerrannaisena Yksikön mittaama jännite U 31 releen nimellisjännitteen kerrannaisena Mikäli relemoduuli on ohjelmoitu toimimaan yksivaiheisena, se mittaa ainoastaan jännitettä U 12. Rekisteröidyt tiedot Näytön vasemmanpuoleisin numero näyttää rekisterin osoitteen ja kolme muuta numeroa rekisteröidyn tiedon. Rekisteri/ STEP Rekisteröity tieto 1 Suurin yksikön mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena, kun ylijänniteportaan havahtumisarvo viimeksi oli ylittyneenä. Ylijänniteportaan laukaisu lopettaa keräysjakson, jolloin laukaisuhetken jännitearvo rekisteröityy. Uusi havahtumisarvon ylitys nollaa vanhan arvon ja aloittaa uuden keräysjakson. 2 Yksikön edellisen rekisterien nollauksen jälkeen mittaama suurin jännite releen nimellisjännitteen kerrannaisena. Rekisterin päivittyminen ei vaadi U>-portaan havahtumista. 3 Pienin yksikön mittaamista jännitteistä releen nimellisjännitteen kerrannaisena, kun alijänniteportaan havahtumisarvo viimeksi oli alittuneena. Alijänniteportaan laukaisu lopettaa keräysjakson, jolloin laukaisuhetken jännitearvo rekisteröityy. Uusi havahtumisarvon alitus nollaa vanhan arvon ja aloittaa uuden keräysjakson. 4 Yksikön edellisen rekisterien nollauksen jälkeen mittaama pienin jännite releen nimellisjännitteen kerrannaisena. Rekisterin päivittyminen ei vaadi U<-portaan havahtumista. 5 Ylijänniteportaan havahtumisarvon ylitysten lukumäärä, n(u>)=0 255. 6 Alijänniteportaan havahtumisarvon alitusten lukumäärä, n(u<)=0 255. 7 Ylijänniteportaan viimeisin havahtuneenaoloaika prosentteina asetellusta laukaisuviiveestä t> tai käänteisaikatoiminnassa lasketusta laukaisuviiveestä. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterissä on lukema 100. 8 Alijänniteportaan viimeisin havahtuneenaoloaika prosentteina asetellusta laukaisuviiveestä t<. Uusi havahtuminen käynnistää laskurin nollasta. Jos porras suorittaa laukaisun, rekisterissä on lukema 100. 8

Rekisteri/ STEP Rekisteröity tieto 0 Ulkoisten lukitus- ym. ohjaustietojen näyttö. Rekisterin oikeanpuoleisin numero näyttää, missä tilassa alijänniteportaan lukitus on. Vaihtoehdot ovat seuraavat: 0 = ei lukitusta 2 = alijänniteportaan laukaisu lukittu Rekisterin keskimmäinen numero on aina nolla. Kolmas numero oikealta ilmaisee releyhdistelmässä mahdollisesti olevan kaukokuittaustulon tilan. Vaihtoehdot ovat seuraavat: 0 = kaukokuittaus ei aktiivinen 1 = kaukokuittaus päällä Tästä rekisteristä siirrytään tarvittaessa Trip test-toimintamuotoon, jossa saadaan pakko-ohjattua relemoduulin havahtumis- ja laukaisusignaalit yksi kerrallaan aktiivisiksi. Katso tarkempi selvitys käyttöohjeesta "C-tyypin SPC-relepistoyksiköiden yleiset ominaisuudet". A Yli- ja alijännitemoduulin osoitetunnus sarjaliikennejärjestelmää varten. Jos osoite on 0, niin sarjaliikenne ei ole käytössä. Tämän rekisterin 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...8 nollataan painamalla samanaikaisesti STEP- ja RESET- painikkeita tai SPAväylän 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. Alkutilanteessa, jossa moduulin kumpikaan porras ei ole havahtunut, rekisterin 1 näytössä on lukema 000 ja rekisterin 3 näytössä - - -. 9