Kolmivaiheinen yli- ja alijänniterele Ostajan opas
Julkaistu: 01.08.2005 Tila: Päivitetty Versio: B/13.06.2006 Pidätämme itsellämme oikeudet muutoksiin Ominaisuudet Yhdistetty yli- ja alijänniterele Vakioaika- tai käänteisaikatoimintainen kolmivaiheinen ylijänniteporras Vakioaikatoimintainen kolmivaiheinen alijänniteporras Ohjaustulo, jonka kautta aliänniteportaan toiminta voidaan lukita ulkoisella ohjaussignaalilla Alijänniteportaan automaattinen lukitus mitattavan jännitteen kadotessa Lähtöreletoiminnot täysin konfiguroitavissa Reletoiminnot joustavasti muunneltavissa suojaussovelluksen tarpeisiin Mm. asetteluarvojen, mitattujen arvojen, vikahetkellä rekisteröityjen tietojen ja ilmoitusten numeerinen näyttö Sarjaliitäntä väyläliitäntämoduulia ja kuituoptista väylää varten Laitteiston ja ohjelmiston jatkuva itsevalvonta järjestelmän luotettavuuden ja käyttövarmuuden takeena Vianmääritys- ja -ilmaisutoiminnot auttavat sisäisen vian korjaamisessa Tehokas ohjelmistotuki releen parametrointia ja valvontaa varten Sovellusalue Kolmivaiheinen jänniterele on tarkoitettu jakeluasemien yli- ja alijännitesuojaukseen ja valvontaan. Rele soveltuu myös generaattoreiden, moottoreiden ja muuntajien yli- ja alijännitesuojaukseen. Rele mittaa järjestelmän kolmea pääjännitettä, mutta se voidaan myös määritellä yksivaihemittaukseen. Ylijänniteportaalle voidaan määritellä joko vakioaika- tai käänteisaikatoiminta. Alijänniteporras on aina vakioaikatoimintainen. Alijänniteportaan laukaisu voidaan estää ulkoisella ohjaussignaalilla. Rele muodostaa kokonaisuuden, joka sisältää ylijänniteportaan, alijänniteportaan sekä joustavat laukaisu- ja hälytystoiminnot. Toiminta Yhdistetty yli- ja alijänniterele on toisiorele, joka liitetään suojattavan kohteen jännitemuuntajiin. Rele mittaa järjestelmän kolmea pääjännitettä. Toimiessaan rele laukaisee katkaisijan ja/tai antaa hälytyssignaalin riippuen releen konfiguroinnista. Kun vähintään yksi pääjännite ylittää ylijänniteportaalle asetellun havahtumisarvon U>, ylijänniteporras havahtuu ja antaa havahtumissignaalin SS1. Kun aseteltu toiminta-aika t> vakioaikatoiminnassa tai laskettu toimintaaika t> käänteisaikatoiminnassa kuluu loppuun, ylijänniteporras antaa laukaisusignaalin TS1. Vastaavasti alijänniteporras havahtuu ja antaa havahtumissignaalin SS2, kun mitattu arvo alittaa havahtumisarvon U<. Asetellun toiminta-ajan t< kuluttua loppuun alijänniteporras toimii antaen laukaisusignaalin TS2. Yli- ja alijänniterelettä käytetään yleensä kolmivaihereleenä. Valintakytkimellä rele voidaan määritellä yksivaihereleeksi. Ylijänniteportaalle voidaan määritellä joko vakioaika- tai käänteisaikatoiminta. Käänteisaikatoiminnassa valittavissa on käyrästö A tai B. Alijänniteporras on aina vakioaikatoimintainen. Alijänniteportaan laukaisu voidaan lukita tuomalla ulkoinen ohjaussignaali BS releen optoeristettyyn ohjaustuloon. Yli- ja alijännitereleessä on kaksi laukaisulähtöä ja kolme hälytyslähtöä. Yksi hälytysrele on varattu releen itsevalvontajärjestelmää varten. Tiedonsiirto Releen takapaneelissa on sarjaportti. Rele voidaan liittää kuituoptiseen SPA-väylään väyläliitäntämoduulin SPA-ZC 17 tai SPA- ZC 21 välityksellä. Väyläliitäntämoduuli SPA-ZC 21 saa apuenergiansa isäntäreleeltä, kun taas väyläliitäntämoduulissa SPA-ZC 17 on sisäänrakennettu tehoyksikkö, jota voidaan syöttää ulkoisesta teholähteestä. Rele kommunikoi ylemmän tason tiedonkeruu- ja ohjausjärjestelmien kanssa SPA-väylän kautta. Itsevalvonta Releessä on tehokas itsevalvonta- ja vianmääritysjärjestelmä, joka lisää releen käyttövarmuutta ja järjestelmän luotettavuutta. Itsevalvontajärjestelmä valvoo jatkuvasti 3
releen laitteistoa ja ohjelmistoa. Järjestelmä valvoo myös syöttöjännitemoduulin toimintaa ja sen tuottamia jännitteitä. Kun itsevalvontajärjestelmä havaitsee pysyvän sisäisen vian, tästä ilmoittava IRF-toimintamerkki releen etupaneelissa syttyy. Samanaikaisesti itsevalvontajärjestelmän lähtörele toimii ja vikailmoitus välitetään ylemmän tason järjestelmään sarjaväylän kautta. Lisäksi useimmissa vikatapauksissa suojarelemoduulin näytöllä näkyy vikakoodi. Vikakoodi ilmoittaa havaitun vian tyypin. Syöttöjännite Releen syöttöjännite saadaan sisäisestä pistoyksikkötyyppisestä teholähdemoduulista. Saatavilla on kaksi teholähdemoduuliversiota: SPTU 240S1 syöttöjännitealueelle 80 265 V AC/DC ja SPTU 48S1 syöttöjännitealueelle 18 80 V DC. Teholähdemoduuli muodostaa suojareleen ja I/O-moduulin vaatimat sisäiset jännitteet. Tekniset tiedot Taulukko 1: Mittaustulot Liittimet 13-14, 16-17, 19-20 Nimellisjännite U n 100 V 110 V 13-15, 16-18, 19-21 Jatkuva jännitekestoisuus 2 U n 2 U n Tehonkulutus nimellisjännitteellä U n <0,5 VA Nimellistaajuus f n, tilauksen mukaan 50 Hz tai 60 Hz Taulukko 2: Kosketinlähdöt Kosketintyyppi Laukaisu Hälytys Liittimet 65-66, 68-69 70-71-72, 77-78, 80-81 Nimellisjännite 250 V AC/DC Terminen virtakestoisuus Jatkuva virtakestoisuus 5 A 5 A Kytkentä- ja 30 A 10 A kuormitusvirta 0,5 s Kytkentä- ja 15 A 8 A kuormitusvirta, 3 s Katkaisukyky 220 V DC 1 A 0,15 A tasavirralla, kun ohjaus/ 110 V DC 3 A 0,25 A hälytyspiirin aikavakio L/R 40 ms ohjausjännitteillä 48 V DC 5 A 1 A Taulukko 3: Ohjaustulo, tiedonsiirto ja teholähde Ulkoinen ohjaustulo Liittimet 10-11 Ohjausjännite 18 265 V DC tai 80 265 V AC Tehonkulutus tulon ollessa aktiivinen 2 20 ma Tiedonsiirto Siirtotapa Kuituoptinen sarjaväylä Merkkien koodaus ASCII Valittavat siirtonopeudet 300, 1200, 2400, 4800 tai 9600 Bd Kuituoptinen muovikuitukaapeleille SPA-ZC 21 BB väyläliitäntämoduuli; lasikuitukaapeleille SPA-ZC 21 MM apuenergia isäntäreleeltä Kuituoptinen muovikuitukaapeleille SPA-ZC 17BB väyläliitäntämoduuli, lasikuitukaapeleille SPA-ZC 17MM jossa sisäänrakennettu teholähde Syöttöjännite Teholähde- ja I/Omoduulit SPTU 240S1 80...265 V AC/DC ja jännitealueet SPTU 48S1 18 80 V DC Tehonkulutus lepotilassa ~4 W toiminnassa ~6 W 4
Tekniset tiedot (jatkoa) Taulukko 4: Yli- ja alijänniterelemoduuli SPCU 3C14 Ylijänniteporras U> Havahtumisjännite U> 0,8 1,6 U n Havahtumisaika, esiasetteluarvot 0,1 s tai 30 s Toiminta-aika vakioaikatoiminnassa Aikakerroin k> käänteisaikatoiminnassa Palautumisaika, tyypillisesti 0,05 100 s 0,05 1,00 60 ms Palautumissuhde, tyypillisesti 0,97 Toiminta-ajan tarkkuus Toimintatarkkuus ja havahtumisajan tarkkuus vakioaikatoiminnassa käänteisaikatoiminnassa ±2 % asetteluarvosta tai ±25 ms ±25 ms tai tarkkuus tulojännitteen vaihdellessa ±3 % ±3 % asetteluarvosta Alijänniteporras U< Havahtumisjännite U< 0,4 1,2 U n Havahtumisaika, esiasetteluarvot 0,1 s tai 30 s Toiminta-aika vakioaikatoiminnassa 1 120 s Palautumisaika, tyypillisesti 60 ms Palautumissuhde, tyypillisesti 1,03 Toiminta-ajan tarkkuus ja havahtumisajan tarkkuus ±2 % asetteluarvosta tai ±25 ms Toimintatarkkuus ±3 % asetteluarvosta Taulukko 5: Koestus ja standardit Koestusjännitteet Eristysjännitekoe (IEC 60255-5) 2,0 kv, 50 Hz, 1 min Syöksyjännitekoe (IEC 60255-5) 5 kv, 1,2/50 μs, 0,5 J Eristysvastusmittaus (IEC 60255-5) >100 MΩ, 500 V DC Häiriökoestus Suurtaajuisen (1 MHz) pulssin sieto 2,5 kv (IEC 60255-22-1), yhteismuotoinen Suurtaajuisen (1 MHz) pulssin sieto 1,0 kv (IEC 60255-22-1), eromuotoinen Nopean transienttipulssin sieto (IEC 60255-22-4, 4 kv, 5/50 ns luokka III ja IEC 61000-4-4, taso 4), tehonsyöttö Nopean transienttipulssin sieto (IEC 60255-22-4, 2 kv, 5/50 ns luokka III ja IEC 61000-4-4, taso 4), muut tulot Sähköstaattinen purkaus (IEC 60255-22-2 ja 8 kv IEC 61000-4-2, luokka III), ilmapurkaus Sähköstaattinen purkaus (IEC 60255-22-2 ja 6 kv IEC 61000-4-2, luokka III), kosketuspurkaus Ympäristöolosuhteet Käyttölämpötila-alue -10 +55 C Kuljetus- ja varastointilämpötila-alue -40 +70 C (IEC 60068-2-8) Kosteus- ja lämpökestoisuus (IEC 60068-2-3) <95 %, +40 C, 96 h Suhteellinen kosteus (IEC 60068-2-30) 93 95 %, +55 C, 6 jaksoa Kotelointiluokka uppoasennettuna IP 54 Paino 3 kg 5
Lohkokaavio L1 L2 L3 A N Rx Tx n a SPA-ZC_ + (~) - (~) Uaux 1314 15 16 1718 BS IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 19 2021 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 IRF SGR SS1 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 6 3U> t>,k> TS1 SGB/5 SS2 3U< t< TS2 U1 I/O U2 Kuva 1 Lohkokaavio ja liitäntäesimerkki 6
Asennus ja mitat Uppoasennus 142 30 250 216 186 34 129 ±1 162 136 139 ±1 Paneelin aukotus Kuva 2 Relekotelon uppoasennus (mitat millimetreinä) dim100 Puoliuppoasennus a b Korotuskehys SPA-ZX 111 SPA-ZX 112 SPA-ZX 113 a 176 136 96 b 74 114 154 SFM100_1 Kuva 3 Relekotelon puoliuppoasennus (mitat millimetreinä) Asennus 19" kehikkoon ja kehykseen Asennuskehystä, korkeudeltaan 4U (~177 mm), suositellaan käytettäväksi, kun suojarele asennetaan 19" kehikkoon tai kehykseen. Asennuskehykseen SPA-ZX 104 mahtuu kolme relettä, asennuskehykseen SPA-ZX 105 kaksi relettä ja asennuskehykseen SPA-ZX 106 yksi rele. Pinta-asennus Pinta-asennuksessa käytetään tyypin SPA-ZX 110 relekoteloa. Pinta-asennukseen tarkoitettu relekotelo on varustettu etuliittimillä. SPA-ZX104 SPA-ZX105 SPA-ZX106 +0,4 482,6 0 (19") SPA-ZX110 SPA-ZX115 10 158 115 ø6 263 312 292 101,6 21,5 7 +0,4 177 0 (4U) 115 6 98 104_6_10 Kuva 4 Koteloiden ja kehysten asennus ja pinta-asennus (mitat millimetreinä) 7
Tilaus Määrittele tilauksen yhteydessä: Tilaustiedot Esimerkkitilaus 1. Tyyppimerkintä ja määrä, 5 kpl 2. Tilausnumero RS 422 020-AA 3. Nimellisarvot U n = 110 V, f n = 50 Hz 4. Apujännite U aux = 110 V DC 5. Lisävarusteet - 6. Erityisvaatimukset - Tilausnumerot Kolmivaiheinen yli- ja alijänniterele ilman koestusadapteria Kolmivaiheinen yli- ja alijänniterele ja koestusadapteri RTXP 18 Tilausnumeron kaksi viimeistä kirjainta määrittelevät releen nimellistaajuuden f n ja syöttöjännitteen U aux seuraavasti: RS 422 020-AA, CA, DA, FA RS 422 220-AA, CA, DA, FA 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 Viitteet Lisätietoja Käsikirja Kolmivaiheinen yli- ja alijänniterele 1MRS 751946-MUM FI 8
ABB Oy Sähkönjakeluautomaatio PL 699 65101 Vaasa Puh.+358 10 22 11 Fax +358 10 224 1094 www.abb.com/substationautomation