EuroProt komplex védelem DTI-KF-EP gyári konfigurációval: középfeszültségű túláram-idő védelem Verzió: 1.xx Azonosító: EH-13-13325-10 Budapest, 2004. november
A Műszaki leírás verzió követése: Verzió Dátum Módosítás Szerkesztő.10 2004.11.29. Igazodás az EuroProt készülékek egységes elnevezéséhez Petri
TARTALOMJEGYZÉK 1 ALKALMAZÁSI TERÜLET...4 1.1 A KOMPLEX VÉDELEM FŐBB JELLEMZŐI...4 1.2 A HARDVER LEGFONTOSABB JELLEMZŐI...6 2 A VÉDELMI FUNKCIÓK MŰKÖDÉSE...7 2.1 FÁZISZÁRLATI TÚLÁRAMVÉDELEM...7 2.1.1 A háromfázisú kétlépcsős túláramvédelem megvalósítása...7 2.1.2 Beállítási útmutató...15 2.1.3 A túláramvédelem vizsgálata...16 2.2 FÖLDZÁRLATI ZÉRUS SORRENDŰ TÚLÁRAMVÉDELEM...17 2.2.1 A földzárlati zérus sorrendű túláramvédelem megvalósítása...18 2.2.2 Beállítási útmutató a földzárlati reléfunkció számára...25 2.2.3 A földzárlatvédelmi funkció vizsgálata...26 2.3 ZÉRUS SORRENDŰ FESZÜLTSÉG-NÖVEKEDÉSI FUNKCIÓ...28 2.4 FESZÜLTSÉG-NÖVEKEDÉSI ÉS -CSÖKKENÉSI FUNKCIÓ...28 2.4.1 A feszültség-növekedési és -csökkenési reléfunkció megvalósítása...28 2.4.2 Beállítási útmutató a feszültségcsökkenési/emelkedési reléfunkció számára...33 2.4.3 A feszültség-növekedési/csökkenési funkció vizsgálata...34 2.5 TOVÁBBI FUNKCIÓK...35 2.5.1 A digitális szoftver mátrix...35 2.5.2 A PROTLOG egyenletek...37 2.5.3 A digitális bemenetek alkalmazása...38 2.5.4 A kimenő reléérintkezők alkalmazása...40 2.5.5 Megszakító vezérlési funkció...42 2.5.6 A zavaríró funkció...42 2.5.7 A szabadon felhasználható időművek (timer-ek)...44 2.5.8 A LED jelzések jelentése...45 2.5.9 A megjelenített rendszer-üzenetek...46 2.5.10 Kijelzett értékek (összefoglalás)...47 2.5.11 Az önellenőrző funkciók...49 3 KOMMUNIKÁCIÓ A KÉSZÜLÉKKEL...50 3.1 A MENÜ RENDSZER...50 3.1.1 Az Esemeny menü...50 3.1.2 A Teszt menü...51 3.1.3 A Param. menü...52 3.2 A KÉSZÜLÉK CSATLAKOZTATÁSA KÜLSŐ PC-HEZ...53 4 A HELYI ÜZEMIRÁNYÍTÁSI FUNKCIÓ...54 5 A DTI-KF-EP KÉSZÜLÉK ELRENDEZÉSE...54 6 A MEGRENDELÉSHEZ SZÜKSÉGES ADATOK...55 dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 3 / 56
1 Alkalmazási terület Az EuroProt komplex védelem alapvetően moduláris felépítésű készülék. A modulokat mindig az elvégzendő feladatnak megfelelően kell összeállítani és konfigurálni. A jelen kézikönyv a számtalan lehetőség közül egyet ismeretet: a DTI- KF-EP gyári konfigurációt (és annak változatait). Az EuroProt készülékekre vonatkozó általános ismertetést az EPKU-2004 EuroProt komplex védelem, hardver és szoftver ismertető és kezelési utasítás, (a továbbiakban EPKU- 2004 ) tartalmazza, ez a leírás vele együtt teljes. A PROTECA Kft. DTI-KF-EP típusú komplex numerikus készüléke áramtól független karakterisztikával konfigurált háromfázisú túláramvédelem. A védelem a villamos energiarendszer minden olyan helyén alkalmazható, ahol zárlatvédelemre, túlterhelésvédelemre vagy zérus sorrendű túláramvédelemre van szükség. A beépített irányítástechnikai (IRT) funkciók a készüléket középfeszültségű hálózatok komplex mezőgépévé bővítik. 1.1 A komplex védelem főbb jellemzői A DTI-KF-EP komplex védelem főbb jellemzői a következők:! A készülék védelmi része a következő funkciókat foglalja magában: háromfázisú, független késleltetésű túláramvédelem nagy áram-beállítású fokozata (gyorsfokozat, I>>), háromfázisú, független késleltetésű túláramvédelem kis áram-beállítású fokozata (késleltetett fokozat, I>), zérus sorrendű túláramvédelem funkció nagy áram-beállítású fokozata (gyorsfokozat, 3I 0 >>), zérus sorrendű túláramvédelem funkció kis áram-beállítású fokozata (késleltetett fokozat, 3I 0 >), zérus sorrendű feszültségnövekedési funkció, a fázisfeszültség-növekedési vagy -csökkenési funkció.! A védelem rész további jellemzői a következők: a funkciók késleltetési paraméterei egymástól függetlenül állíthatók (a nagy és a kis áram-beállítású fokozatokra, valamint a gyorsított fokozatra különkülön), a kis áram-beállítású zérus sorrendű túláramvédelmi fokozathoz zérus sorrendű teljesítmény-irányítás is beállítható. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 4 / 56
! A készülék irányítástechnikai funkcióinak főbb jellemzői a következők: az irányítástechnikai funkciókat a CPU modul e célra alkalmazott kontrollere vagy külön irányítástechnikai modul hajtja végre, az opcióként alkalmazott grafikus LCD teljes körű helyszíni kezelői funkciót valósíthat meg, az irányítástechnikai funkciók a következők: a mező irányítástechnikai kezelése: helyi és távműködtetéssel, retesz funkciókkal, státusz jelzések generálásával, események naplózásával, a védelmi parancsátvitellel, az intelligens grafikus kijelzővel való kommunikációval; a védelmi funkciók üzeneteinek továbbítása az irányítástechnikai rendszernek; parancsok fogadása az irányítástechnikai rendszertől és azok végrehajtása; parancsok fogadása a grafikus LCD kijelzőtől és azok végrehajtása.! A készülék folyamatos és periodikus önellenőrzési funkciókra is van, amely kiterjeszthető az áramváltó körök és a bekapcsoló és kioldó körök ellenőrzésére is.! A készülék minden változatában ugyanaz a szoftverkonfiguráció van betöltve. A teljes szoftver egyes funkcióit az igényeknek és a hardver verziónak megfelelően kell paraméterezni. A változat-lehetőségeket a hardver kiépítés határozza meg.! A készülék esemény-naplót vezet, amelybe 50 esemény jegyezhető be, és van esemény-sorrend rögzítés is 300 darab, 1 ms időfelbontással rögzített digitális esemény számára.! A készülékben valós idejű óra működik, akkumulátoros RAM támogatással. Az órát külső PC-ről vagy az irányítástechnikából lehet szinkronozni, de erre a célra rendelkezésre áll a Protecta Kft által gyártott Word Time Synchroniser (GPS- OP) szinkronozó készülék is.! A CPU modul zavarírója 11 regisztrátumot képes tárolni, a teljes felvételi idő körülbelül 10 s.! A készülék a rendelkezésre álló analóg jelekből számos mérési funkciót is megvalósít. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 5 / 56
1.2 A hardver legfontosabb jellemzői A DTI-KF-EP komplex digitális túláramvédelem teljesen numerikus, mikroprocesszoros rendszer, a funkcióit és a változat-lehetőségeket a hardver konfiguráció korlátain belül a szoftver határozza meg. A készülék különböző hardver változatai azonos szoftverrel rugalmasan kezelik a magyar középfeszültségű hálózat szokásos védelmi és üzemirányítási feladatait. Hardver változatok és jelentésük: Jelölés Jelentés 3FIo 3 fázis + zérus sorrendű áram-érzékelés (számolt Uo-lal irányítható) 3FU 3 fázisú feszültség-érzékelés (számolt Uo) xk relés kimenetek száma (max. 24) XD optikailag leválasztott bemenetek száma (max. 32) UKE megszakítók működtető köreit ellenőrző kártya Ezek alapján a maximális kiépítés: EuroProt multifunkcionális készülék: DTI-KF-EP gyári konfiguráció HW kiépítés: 3FIo-3FU-24K-32D-UKE Minimális kiépítés: EuroProt multifunkcionális készülék: DTI-KF-EP gyári konfiguráció HW kiépítés: 3FIo-8K-42TE A készülék külső megjelenését és kezelő szerveit az EPKU-2004 ismerteti. A készülék kezelhető a beépített ember-gép kapcsolattal (2x16 karakteres LCD kijelző és 6 nyomógomb az előlap jobboldalán). A készülék egyszerűbben és gyorsabban kezelhető egy külső PC segítségével, amelyen a Protecta Kft-ben kifejlesztett kezelő program fut (Protect for Windows). Mindkettő kezelési utasítása a EPKU-2004 c. dokumentumban található. A külső kommunikáció vagy a 2 kv-ra méretezett soros RS 232 csatlakozón keresztül történik, amely a készülék homloklapján található, vagy a két beépített száloptikás csatlakozón keresztül. Ezek használatát a EPKU-2004 ismerteti. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 6 / 56
2 A védelmi funkciók működése A komplex numerikus védelem a következő funkciókat tartalmazza: Fáziszárlati túláramvédelem Földzárlati túláramvédelem (kiegészíthető zérus sorrendű teljesítmény-irányítással) Zérus sorrendű feszültségnövekedési védelem Feszültség növekedési vagy csökkenési funkció Ezek a funkciók egymástól teljesen függetlenek, beállításuk is függetlenül történik. Mindegyik külön élesíthető és bénítható. A funkciók ismertetése egyenként az alábbiakban található. 2.1 Fáziszárlati túláramvédelem A komplex védelem egyik alapfunkciója a fáziszárlati túláramvédelem. Az algoritmus Fourier módszerrel meghatározza az áramok alapharmonikus összetevőjét, és ezt hasonlítja össze a beállítási értékekkel. Ha az alapharmonikus érték meghaladja a beállított értéket, a funkció ébred. Ekkor indul az időmérés, amelynek lejártakor a funkció kioldási parancsot ad. 2.1.1 A háromfázisú kétlépcsős túláramvédelem megvalósítása A DTI3-KF-EP gyári konfigurációja háromfázisú, kétlépcsős, független késleltetésű túláramvédelmi funkciót tartalmaz. A mérés a három fázisban egymástól függetlenül történik, és egymással párhuzamosan folyik a kétféle beállítási értékkel (a gyorsfokozat nagy áram-beállítású értéke és a késleltetett fokozat kis áram-beállítású értéke) való összehasonlítás is. A késleltetési idők mérése viszont fokozatonként közös a három fázisra, és közös a kioldó parancs kiadása is. 2.1.1.1 A funkció analóg bemenetei A funkció a három fázisáramot méri: Ir Is It dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 7 / 56
2.1.1.2 A beállítandó paraméterek A funkció a következő paraméterek beállítását igényli: Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés PIn I> /In(AVved) = 20 2500 5 A késleltetett fokozat % megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva PInn I>> /In(AVved) = % PAV AVprN [@AVVedN]= A 20 2500 5 A gyorsfokozat megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva 15 15000 5 Az áramváltó primer névleges árama 1A vagy 5A szekunder értékre átszámítva PTIn t (I>) = ms 0 60000 10 A késleltetett fokozat (szelektív) késleltetési ideje PTInn t (I>>) = ms 0 60000 10 A gyorsfokozat késleltetési ideje E_InEng E_InnEng PMxsInntOn t (csak egyenlettel állítható!) (csak egyenlettel állítható!) I>>[t] ontartas: /+=igen/ PMxsIntOnt I>[t] ontartas: /+=igen/ 0 1 1 A kis árambeállítású fokozat engedélyezése 0 1 1 A nagy árambeállítású fokozat engedélyezése - + A nagy árambeállítású fokozat késleltetése lejárt mátrix sorának öntartása A kis árambeállítású fokozat késleltetése lejárt mátrix sorának öntartása A funkcióra vonatkozó beállítások a számítógép On-line képernyőjén: 2-1. ábra Paraméter beállítások/1 dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 8 / 56
A funkciók engedélyezése a PROTLOG logikai egyenletekkel történik. Példaként a nagy árambeállítású fokozat engedélyezése: 2-2. ábra A funkció engedélyezése egyszerű PROTLOG egyenlettel 2.1.1.3 A funkció kimenetei A funkciók működésükről digitális státuszjelzéseket szolgáltatnak (mátrix-sorok), amelyeket a mátrix programozásával lehet kimenetekhez (mátrix-oszlopokhoz) rendelni, illetve a PROTLOG egyenletekkel további logikai feldolgozást megvalósítani. Az aktuális mátrix sorok: Mátrix-sor Magyarázat I(rst)>> A nagy árambeállítású fokozat ébredése valamelyik fázisban I(rst)> A kis árambeállítású fokozat ébredése valamelyik fázisban I(rst)>>[t] A nagy árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) I(rst)>[t] A kis árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) Ezeket a jeleket a szoftver mátrixban lehet kimenetekhez rendelni. Az alábbi ábrán példaként mindkét fokozat kioldást az 1.sz. kontaktuson ad, a 2.sz. kontaktus a nagy árambeállítású fokozat ébredését, a 3.sz. kontaktus pedig a kis árambeállítású fokozat ébredését jelzi: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 9 / 56
2-3. ábra A funkció kimeneteinek (mátrix-soroknak) hozzárendelése a relés kimenetekhez (mátrix-oszlopokhoz) 2.1.1.4 A logikai egyenletek bemenetei: Egyenlet bemenet Ir>> Is>> It>> Ir> Is> It> I>>[t] I>[t] Magyarázat A nagy árambeállítású fokozat ébredése az adott fázisban A kis árambeállítású fokozat ébredése az adott fázisban A nagy árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) A kis árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) 2.1.1.5 A megjelenített információ A megjelenítés az LCD kijelző Teszt menüpontjában saját ember-gép kapcsolattal: Mért analóg értékek: LCD kijelző Ir[A]= Is[A]= It[A]= Magyarázat Az R fázis árama primer értékben Az S fázis árama primer értékben A T fázis árama primer értékben dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 10 / 56
Kijelzett kétállapotú jelek a számítógép képernyőjén: Kijelzés Magyarázat I>>Eng : A nagy árambeállítású fokozat engedélyezve Ir>> ind : A nagy árambeállítású fokozat R fázisban indult Is>> ind : A nagy árambeállítású fokozat S fázisban indult It>> ind : A nagy árambeállítású fokozat T fázisban indult I>>[t] Ki: A nagy árambeállítású fokozat kioldást adott (késleltetése letelt) I>Eng : A kis árambeállítású fokozat engedélyezve Ir> ind : A kis árambeállítású fokozat R fázisban indult Is> ind : A kis árambeállítású fokozat S fázisban indult It> ind : A kis árambeállítású fokozat T fázisban indult I>[t] Ki : A kis árambeállítású fokozat kioldást adott (késleltetése letelt) A funkció működésére vonatkozó megjelenítés a számítógép On-line képernyőjén (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-4. ábra On-line adatok /1 A kijelzések áramléptéke primer Amper. A túláramfokozatok esetén a + jel jelenti a fokozatok fázisonkénti ébredését, illetve a késleltetés letelte után a közös (rst) kioldást. 2.1.1.6 A funkcióval kapcsolatos üzenetek: A funkcióval kapcsolatosan egy üzenet fordulhat elő: Kioldas törtent! Ennek működéséhez a PROTLOG logikai egyenletek között a Ved.Ki.üzenet logikai változóra kell a logikai összefüggést megadni. Például: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 11 / 56
2-5. ábra Az üzenetek programozása PROTLOG egyenlettel 2.1.1.7 Eseményrögzítés Az eseményrögzítő időbélyeggel ellátva a következő eseményeket rögzíti (az eseményrögzítővel kapcsolatos részleteket az EPKU ismerteti). Ezek a készülék LCD kijelzőjén kérdezhetők le: Ir>> fok.indult Is>> fok.indult It>> fok.indult Ir> fok.indult Is> fok.indult It> fok.indult I>[t] fok.lejart I>>[t] fok.lejart 2.1.1.8 Kiértékelt események A számítógép képernyőjén kiértékelt eseményként ez a következő formában jelenik meg: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 12 / 56
2.1.1.9 Számlálók 2-6. ábra Kiértékelt események /1 A funkcióhoz a következő számlálók tartoznak (LCD-kijelzőn): I>[t] szama : 8 I>>[t] szama : 3 A számítógép On-line képernyőjén ez a következő formában jelenik meg: 2-7. ábra Számlálók /1 2.1.1.10 A LED kijelzések A készülék homloklapján egymás alatt hét LED kijelző mutatja a készülék funkcióinak mőködését. A LED-ek közül a fáziszárlati túláramvédelmekre a következők vonatkoznak (A LED-ek számozása felülről lefelé): LED LED LED jele Jelentés sorszáma felirata 4 IS L_S S fázisú ébresztés zárlatra 5 IT L_T T fázisú ébresztés zárlatra 6 I>> L_I>> Nagy árambeállítású fokozat ébredt 7 I> L_I> Kis árambeállítású fokozatébredt dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 13 / 56
2.1.1.11 A zavaríróban rögzíthető jelek A funkció a beépített zavaríró számára a következő jeleket adja át: Analóg jelek: Jel Ir % Is % It % Digitális jelek: Jel Ir>> Is>> It>> I>>[t] Ir> Is> It> I>[t] Magyarázat R fázis árama a névleges ÁV érték százalékában S fázis árama a névleges ÁV érték százalékában T fázis árama a névleges ÁV érték százalékában Magyarázat R fázis gyorsfokozat ébredt S fázis gyorsfokozat ébredt T fázis gyorsfokozat ébredt Gyorsfokozat lejárt (kioldott) R fázis késleltetett fokozat ébredt S fázis késleltetett fokozat ébredt T fázis késleltetett fokozat ébredt Késleltetett fokozat lejárt (kioldott) dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 14 / 56
2.1.2 Beállítási útmutató A beállítandó paramétereket a 2.1.1.2. fejezet ismerteti. A következőkben a paraméterekre a Paraméter név szerinti azonosítással hivatkozunk. PAV Az áramváltó primer névleges árama. A beállítás értékét a túláramvédelmi funkció a döntéskor nem használja, megadására csak a mért érték kiírásakor, a léptékezés miatt van szükség. Az algoritmus feltételezi, hogy az áramváltó szekunder névleges értéke pontosan megegyezik a készülék névleges áramával (1A vagy 5 A). Abban az esetben, ha az egyezés nem áll fent (pl. 1 A-es áramváltó táplál 5 A-es védelmet), akkor a primer értéket a készülék névleges áramára átszámolva kell megadni. Pin A fáziszárlati késleltetett fokozat megszólalási értéke a áramváltó bemenet névleges áramára vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. PInn A fáziszárlati gyorsfokozat megszólalási értéke az áramváltó bemenet névleges áramára vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. PTInn A fáziszárlati gyorsfokozat áramtól független késleltetése. A paraméter mértékegysége [ms]. A késleltetési időt a hálózat egyéb túláramvédelmeihez koordináltan kell megválasztani. A beállított késleltetési idő tiszta járulékos késleltetés, nem tartalmazza az algoritmus önidejét. PTIn A fáziszárlati késleltetett fokozat áramtól független szelektív késleltetése. A paraméter mértékegysége [ms]. A késleltetési időt a hálózat egyéb túláramvédelmeihez koordináltan kell megválasztani. A beállított késleltetési idő tiszta járulékos késleltetés, nem tartalmazza az algoritmus önidejét. E_InnEng A funkciók engedélyezése a PROTLOG logikai egyenletekkel történik (lásd 2.1.1.2). A nagy árambeállítású fokozat engedélyezéséhez erre a logikai változóra kell egyenletet megadni. E_InEng A funkciók engedélyezése a PROTLOG logikai egyenletekkel történik (lásd 2.1.1.2). A kis árambeállítású fokozat engedélyezéséhez erre a logikai változóra kell egyenletet megadni. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 15 / 56
PMxsInntOnt, PMxsIntOnt A gyorsfokozat és a késleltetett fokozat öntartásának beállítása. Ha ezeket a mátrixsorokat öntartásra állítjuk, akkor a meghúzott állapot az után is fennmarad, ha a meghúzási feltétel megszűnik. A visszaállítás ilyenkor csak a meghúzási feltétel megszűnése után, nyugtázással lehetséges. A nyugtázást PROTLOG egyenlettel kell definiálni, amire példát a 2-22. ábra mutat (lásd később). 2.1.3 A túláramvédelem vizsgálata A vizsgálathoz a többi funkciót célszerű bénítani, a túláramvédelem vizsgált fokozatát pedig a PROTLOG egyenletekkel engedélyezni kell (lásd 2.1.1.2). A vizsgálat megkezdése előtt ellenőrizni kell a paraméterek beállítását, és azt, hogy a funkció kimenetei a szoftver mátrixban a megfelelő készülék-kimenetekhez vannak-e rendelve. A vizsgálat elvégezhető egyetlen fázisárammal vagy több fázisárammal egyszerre is. A funkció méri és kijelzi a fázisáramok alapharmonikusának effektív értékét. Az értékek leolvashatók a készülék kijelzőjén a Teszt menüpontban illetve a csatlakoztatott számítógép On-line képernyőjén. Mivel az algoritmus az áram alapharmonikus összetevőjével dolgozik, szinuszostól eltérő áramalak esetén eltérés lehet egy független, külső műszer és a védelem mért értékei között, ezért lehetőleg kis felharmonikus-tartalmú gerjesztő berendezést célszerű alkalmazni. Ha a beállítási áram a bemeneti áramváltó tartós terhelhetősége alatt marad, akkor a vizsgálat elvégezhető az áram lassú növelésével. Nagyobb áramok esetén pedig dinamikus vizsgálat szükséges. A vizsgáló áramot hirtelen kell megnövelni a kívánt értékre, és ellenőrizni, hogy a beállított érték 95 %-ánál ne legyen, 105 %-nál pedig biztosan legyen megszólalás. A reléfunkció késleltetésének ellenőrzésekor a kioldási időt kell mérni. Figyelembe kell venni, hogy a beállított késleltetés járulékos késleltetés, és nem foglalja magában az algoritmus működési idejét. Mérését ezért célszerű a megszólalási áramérték kétszeresével végezni. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 16 / 56
2.2 Földzárlati zérus sorrendű túláramvédelem A komplex védelem egyik alapfunkciója a földzárlati zérus sorrendű túláramvédelem. A védelem a zérus sorrendű áramot két módon is méri: egyrészt a három fázisáram összegeként számolja, másrészt független analóg bemeneten fogadja. A védelmi funkció kétfokozatú, független késleltetésű túláramvédelem. A földzárlatvédelem hasonlóan működik a fáziszárlati túláramvédelemhez, de a kis árambeállítású zérus sorrendű fokozat működésének az engedélyezésen kívül van néhány speciális feltétele is:! a fáziszárlati fokozatok ne működjenek, és! ha a teljesítményirány-funkció engedélyezve van, akkor a zérus sorrendű feszültség-növekedési funkciónak indulnia kell, valamint az áram szögének a beállítási tartományon belülre kell esnie. Az irányítási funkció beállítása a szögtartomány alsó és felső határának megadásával és a hiszterézis (szög-ejtőviszony) definiálásával történik. Pontos szögmérés esetén lehetőség van a szög korrekciójára is. Az irány-funkció megszólalási karakterisztikája, valamint a paraméterek értelmezése a következő ábrán látható. Uo 3Io Fi HISZT. 3Io Fi min. ELEJ- TÉSKOR 3Io 3Io Fi max. MUKÖDÉSI TARTOMÁNY MEGSZÓLA- LÁSKOR 3Io 3Io Fi HISZT. MEGJEGYZÉS: A Fi min. értéke számszerüen lehet nagyobb szám is mint a Fi max. értéke Pl.: cos Fi jelleggörbe esetén: Fi min.=280 Fi max.=80 2-8. ábra A Fi(UoIo) szögrelé beállításának értelmezése. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 17 / 56
A nagy árambeállítású földzárlati zérus sorrendű túláram fokozat nem irányítható, és a működés feltétele csak az engedélyezés. 2.2.1 A földzárlati zérus sorrendű túláramvédelem megvalósítása A DTI-KF-EP gyári konfigurációban a háromfázisú fáziszárlati védelmi funkciótól függetlenül működik a zérus sorrendű túláramvédelem funkció. 2.2.1.1 A védelmi funkció analóg bemenetei A védelmi funkció a zérus sorrendű áramot (3Io) egyrészt a fázisáramok összegeként számítja, másrészt független zérus sorrendű (gyűrűs) áramváltóról méri. Ir+Is+It Io Irányítás esetén a védelmi funkció a fázisfeszültségek összegét is méri, mint zérus sorrendű feszültséget: Ur+Us+Ut Az algoritmus Fourier módszerrel meghatározza a két forrásból származó zérus sorrendű áram alapharmonikusát. A fázisáramok összegezésével kapott zérus sorrendű áramot a nagy árambeállítású fokozat használja, a külön mért zérus sorrendű áramot pedig a kis árambeállítású fokozat. Mindkét védelmi funkció ébredésekor indulnak a megfelelő időmérők. Ha ezek valamelyike lejárt, a funkció kioldási parancsot ad. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 18 / 56
2.2.1.2 A beállítandó paraméterek Az irányítási-funkció beállítása a szögtartomány alsó és felső határának megadásával és a hiszterézis (szög-ejtőviszony) definiálásával történik. Pontos szögmérés elérése céljából lehetőség van a mérőváltók szöghibájának korrekciójára is. A védelmi funkció a következő paraméterek beállítását igényli: 1.) LCD kijelzőn: Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés PIon Io>/Ion(AVoved) = % 10 140 1 A késleltetett fokozat megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva PIonn Io>>/Ion(AVved) = % 20 2500 5 A gyorsfokozat megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva PAVo AvoPrN[@AvoVedN]= A 10 1000 1 A zérus sorrendő áramváltó primer névleges árama kerek 100 ma, illetve 500 ma szekunder értékre redukálva, ha a szekunder érték nem kerek (a megjelenített értékek léptékezéséhez) PUon Uo>Un % 10 110 1 A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció megszólalási értéke a készülék névleges feszültségére vonatkoztatva PioUoFi Fi(IoUo) min Fok 0 359 1 A szögérzékelés alsó határa Min PioUoFi Max PioUoFi Hiszt PioUoFi Komp Fi(IoUo) max Fok 0 359 1 A szögérzékelés felső határa Fi(IoUo) hiszt Fok 0 359 1 A szögérzékelés hiszterézise (szög-ejtőviszonya) Fi(IoUo) komp Fok/10 0 3599 1 A szöghiba kompenzálása PTIonn t (Io>>) = ms 0 60000 10 A gyorsfokozat késleltetési ideje PTIon t (Io>) = ms 0 60000 10 A késleltetett fokozat (szelektív) késleltetési ideje PTUon t (Uo>) = ms 0 60000 10 A zérus sorrendű feszültség érzékelésének késleltetése dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 19 / 56
E_Ion Eng E_Ionn Eng E_IonFi Eng E_Uon Eng (csak egyenlettel állítható!) (csak egyenlettel állítható!) (csak egyenlettel állítható!) (csak egyenlettel állítható!) PMxsIon Io>>[t] ontartas: ntont /+=igen/ PMxsIon Io>[t] ontartas: tont /+=igen/ 0 1 1 A kis árambeállítású fokozat engedélyezése 0 1 1 A nagy árambeállítású fokozat engedélyezése 0 1 1 A zérus sorrendű irányítás engedélyezése 0 1 1 A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció engedélyezése - + A nagy árambeállítású fokozat késleltetése lejárt mátrix sorának öntartása A kis árambeállítású fokozat késleltetése lejárt mátrix sorának öntartása 2.) A funkcióra vonatkozó beállítások a számítógép On-line képernyőn: 2-9. ábra Paraméter beállítások /2 2.2.1.3 A védelmi funkció kimenetei A védelmi funkciók a működésükről digitális státuszjelzéseket szolgáltatnak (mátrix-sorok), amelyeket a mátrix programozásával lehet kimenetekhez (mátrixoszlopokhoz) rendelni, illetve a PROTLOG egyenletekkel további logikai feldolgozást lehet megvalósítani. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 20 / 56
Az aktuális mátrix sorok: Mátrix sor 3Io>> 3Io> 3Io>>[t] 3Io>[t] Uo> Uo>[t] Magyarázat A nagy árambeállítású fokozat ébredt A kis árambeállítású fokozat ébredt A nagy árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) A kis árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció ébredt A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció késleltetése letelt (kioldás) Ezeket a jeleket a szoftver mátrixban lehet kimenetekhez rendelni (hasonló példát lásd a 2-5. ábrán). 2.2.1.4 A logikai egyenletek bemenetei: Egyenlet bemenet Io>> Io> Io>>[t] Io>[t] Uo> MxsUo[t] Magyarázat A nagy árambeállítású fokozat ébredt A kis árambeállítású fokozat ébredt A nagy árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) A kis árambeállítású fokozat késleltetése letelt (kioldás) A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció ébredt A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció késleltetése letelt (kioldás) 2.2.1.5 A megjeleníthető információ Az algoritmus melléktermékeként a következő kijelzéseket lehet megjeleníteni az LCD kijelzőn, valamint a csatlakoztatott PC képernyőjén: A megjelenítés az LCD kijelző Teszt menüpontjában: Mért analóg értékek: LCD kijelző Megjegyzés A zérus sorrendű áram a független bemeneten mérve A zérus sorrendű áram a három fázisáram összegeként számolva A szekunder körben a zérus sorrendű feszültség a három fázisfeszültség összegeként számolva IoMert[A]= IoSzamolt[A]= Uoszekunder[V]= Kijelzett kétállapotú jelek: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 21 / 56
Kijelzés Io>>Eng Io> Eng IoFi> Eng Io>> ind Io> ind Io>>[t]Ki Io>[t]Ki Magyarázat A nagy árambeállítású fokozat engedélyezve A kis árambeállítású fokozat engedélyezve Az irányítás engedélyezve A nagy árambeállítású fokozat ébredt A kis árambeállítású fokozat ébredt A nagy árambeállítású fokozat kioldott A kis árambeállítású fokozat kioldott A funkcióra vonatkozó megjelenítés a számítógép On-line képernyőjén ugyanazokat mutatja (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-10. ábra On-line adatok /2 Engedélyezés esetén a + jel jelenti az engedélyezett állapotot, a túláramfokozatok esetén a + jel jelenti a fokozatok ébredését, illetve a késleltetés letelte után a kioldást. 2.2.1.6 A funkcióval kapcsolatos üzenetek A védelmi funkcióval kapcsolatosan egyetlen üzenet fordulhat elő: Kioldas törtent! Ennek működéséhez a PROTLOG logikai egyenletek között a Ved.Ki.üzenet logikai változóra kell a megfelelő logikai összefüggést megadni (lásd 2.1.1.6). 2.2.1.7 Eseményrögzítés Az eseményrögzítő az LCD kijelzőn időbélyeggel ellátva a következő eseményeket rögzíti (lekérdezhető): Io>> fok.indult Io> fok.indult dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 22 / 56
Io>[t] fok.lejart Io>>[t] fok.lejart Uo> fok.indult Uo>[t] fok.lejart Uo>>[t] fok.lejart 2.2.1.8 Kiértékelt események A számítógép képernyőjén kiértékelt eseményként ez a következő formában jelenik meg (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-11. ábra Kiértékelt események /2 2.2.1.9 Számlálók A védelmi funkcióhoz a következő számlálók tartoznak (lekérdezés az LCD kijelzőre): Io>>[t] Io> [t] Uo> [t] száma: száma: száma: A számítógép On-line képernyőjén ez a következő formában jelenik meg: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 23 / 56
2-12. ábra Számlálók /2 2.2.1.10 A LED kijelzések A készülék homloklapjának közepén egymás alatt hét LED kijelző van beépítve. Ezek mutatják a készülék védelmi funkcióinak működését. Ezek közül a földzárlati túláramvédelmekre a következők vonatkoznak: LED LED LED Jelentés sorszáma felirata jele 8 3Io> L_Io Zérus sorrendű túláramvédelem működött 2.2.1.11 A zavaríróban rögzíthető jelek A funkció a beépített zavaríró számára a következő jeleket adja át: Analóg jelek: Jel Io Magyarázat % A mért zérus sorrendű áram az áramváltó százalékában Digitális jelek: Jel Io>> Io>>[t] Io> Io>[t] Uo> Uo>[t] Magyarázat A földzárlati gyorsfokozat ébredt A földzárlati gyorsfokozat időmérése lejárt (kioldott) A földzárlati késleltetett fokozat ébredt A földzárlati késleltetett fokozat időmérése lejárt (kioldott) A földzárlati feszültségemelkedés fokozat ébredt A földzárlati feszültségemelkedés fokozat időmérése lejárt (kioldott) dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 24 / 56
2.2.2 Beállítási útmutató a földzárlati reléfunkció számára A beállítandó paramétereket a 2.2.1.2. fejezet ismerteti. A következőkben a paraméterekre a Paraméter név szerinti azonosítással hivatkozunk. Pion A zérus sorrendű kis árambeállítású fokozat megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. Pionn A zérus sorrendű nagy árambeállítású fokozat megszólalási értéke az áramváltó névleges áramára vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. PAVo A zérus sorrendű áramot adó áramváltó primer névleges árama. A beállítás értékét a védelmi funkció a döntéskor nem használja, megadására csak a mért érték kiírásakor, a léptékezés miatt van szükség. Az algoritmus feltételezi, hogy az áramváltó szekunder névleges értéke pontosan megyezik a készülék névleges áramával (100 ma, 1A vagy 5 A). Ha az egyezés nem pontos, akkor a primer értéket a készülék névleges áramára átszámolva kell megadni. Puon A zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció megszólalási értéke a készülék névleges bemeneti feszültségére vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. PioUoFiMin PioUoFiMax Az irányított zérus sorrendű földzárlati túláramvédelem irányításának alsó és felső szöghatára. A paraméterek mértékegysége fok. A beállítási tartomány 0 359. (azaz negatív szöget nem lehet beállítani.) A határokat a 2-8. ábra magyarázza. A FiMin szög értéke számszerűen lehet nagyobb is, mint a FiMax érték. Például cos Fi relé megvalósítása esetén lehet FiMin=280, FiMax=80 PioUoFiHiszt A szögrelé megszólalása után a szögtartomány kinyílik a fokokban megadott hiszterézis (szög-ejtőviszony) értékével. Lásd a 2-8. ábra értelmezését. PioUoFiKomp A paraméterrel az áramváltó és a feszültségváltó szöghibáját lehet kompenzálni. A szögérték értelmezése a következő: a számításkor az áram szöghibájából kivonjuk a feszültség szöghibáját, és ennek negatív értékét állítjuk be, mint kompenzáló szöget. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 25 / 56
PTIonn A zérus sorrendű nagy árambeállítású túláram fokozat fokozat késleltetése PTIon A zérus sorrendű kis árambeállítású túláram fokozat késleltetése. PTUon A zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció jelzésének késleltetése. E_IonEng E_IonnEng E_IonFiEng E_UonEng Az egyes funkciók, sorrendben: a zérus sorrendű kis árambeállítású túláram fokozat, a nagy árambeállítású túláram fokozat, a zérus sorrendű irányítás és a zérus sorrendű feszültség növekedési funkció engedélyezése. A funkció engedélyezéséhez PROTLOG egyenletet kell felírni (felrajzolni, lásd a 2-22. ábrát). Az egyenletek kezelését az EuroProt EPKU-2004 leírás ismerteti. PmxsIonntOnt PmxsIontOnt Sorrendben a gyorsfokozat és a késleltetett fokozat késleltetése lejárt két mátrix sorának öntartása. Ha a beállítás +, azaz öntartás van beállítva, akkor az 1 értékű ( kioldott ) jel mindaddig nem esik vissza, amíg nyugtázás nem történik, és a kiváltó állapot is meg nem szűnik. A nyugtázást PROTLOG egyenlettel kell definiálni, amire példát a 2-22. ábra mutat (lásd később). 2.2.3 A földzárlatvédelmi funkció vizsgálata A vizsgálathoz a többi védelmi funkciót célszerű bénítani. A kis árambeállítású zérus sorrendű fokozat vizsgálatnál vegyük figyelembe, hogy működésének az engedélyezésen kívül van két speciális feltétele is:! a fáziszárlati fokozatok ne működjenek (az lebénítja), és! ha az irányítási funkció engedélyezve van, akkor a zérus sorrendű feszültségnövekedési funkciónak indulnia kell (a túlzottan kis feszültség miatti hibás mérés elkerülésére), így ennek is engedélyezett állapotban kell lennie, valamint az áram szögének a beállítási tartományon belülre kell esnie. A nagy árambeállítású fokozatot csak engedélyezni kell (PROTLOG egyenlettel). Mindkét fokozat kioldó jeleit a szoftver mátrixban programozással a készülék megfelelő kimenetére kell irányítani. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 26 / 56
A védelmi funkció méri és kijelzi a zérus sorrendű áram alapharmonikusának effektív értékét. Az érték leolvasható a készülék kijelzőjén a Teszt menüpontban illetve a csatlakoztatott számítógép on-line képernyőjén is. Mivel az algoritmus az alapharmonikus összetevővel dolgozik, szinuszostól eltérő áramalakok esetén eltérés lehet egy független műszer és a védelem mért értékei között, ezért lehetőleg kis felharmonikus-tartalmú gerjesztő berendezést célszerű alkalmazni. Ha a beállítási áram a bemeneti áramváltó tartós terhelhetősége alatt marad, akkor a vizsgálat elvégezhető az áram lassú növelésével. Nagyobb áramok esetén pedig dinamikus vizsgálat szükséges. A vizsgáló áramot hirtelen meg kell növelni a kívánt értékre, és ellenőrizni, hogy a beállított érték 95 %-ánál ne legyen megszólalás, 105 %-nál pedig biztos legyen a megszólalás. A reléfunkció késleltetésének ellenőrzésekor a kioldási időt kell mérni. Figyelembe kell venni, hogy a beállított késleltetés járulékos késleltetés, és nem foglalja magában az algoritmus működési idejét. Mérését ezért célszerű a megszólalási áramérték kétszeresével végezni. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 27 / 56
2.3 Zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció A készülékbe programozott zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció a zérus sorrendű irányított túláramvédelmi funkció szerves részét képezi, de önálló funkcióként is alkalmazható. A részleteket a 2.2 fejezet a zérus sorrendű irányított túláramvédelmi funkció kapcsán már ismertette. 2.4 Feszültség-növekedési és -csökkenési funkció Ha a készülék feszültség-bemeneti modult is tartalmaz, akkor az algoritmus méri a három fázisfeszültséget, amiből kiszámítja a vonali feszültségeket. Ezeknek a vonali feszültségeknek meghatározza az alapharmonikus Fourier összetevőjét, amire feszültség-növekedési illetve -csökkenési reléfunkciót alkalmazhat. A funkció túllépés/csökkenés esetén jelez. A jelzés köthető egy-egy vonali feszültséghez, de megadható az is, hogy a megszólalás csak több feszültség együttes túllépése/csökkenése esetén jöhessen létre. 2.4.1 A feszültség-növekedési és -csökkenési reléfunkció megvalósítása A DTI-KF-EP gyári konfigurációban a többi védelmi funkciótól függetlenül működik a feszültség-növekedési és -csökkenési reléfunkció. 2.4.1.1 A funkció analóg bemenetei A funkció három analóg bemenete a három fázisfeszültség: Ur Us Ut Az algoritmus ezekből képezi a vonali feszültségeket (Urs, Ust, Utr), majd Fourier módszerrel meghatározza ezek alapharmonikusát. Ez a módszer kiiktatja a csillagpont-eltolódásból származó esetleges zérus sorrendű feszültséget. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 28 / 56
2.4.1.2 A beállítandó paraméterek A funkció a következő paraméterek beállítását igényli: PUnk Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés U<>/Un[FVved]= 10 110 1 A funkció megszólalási értéke [%] a készülék néveges feszültségére vonatkoztatva PUnkIrany U<> fajta = [0=U>] PFV FVPrn[@FVVedn]: V PTUnk t[u<>] = ms PU32 U<>3/2 logika /+=igen/ E_UnkEng (csak egyenlettel állítható!) 0 1 1 Annak megadása, hogy a jelzés feszültség-növekedésre vagy - csökkenésre vonatkozzon 100 32000 10 A feszültségváltó névleges primer feszültsége. Ha a feszültségváltó névleges szekunder feszültsége nem egyezik a védelem névleges feszültségével (pl. 110 V vagy 220 V), akkor a védelem névleges feszültségére (100 V vagy 200 V) kell a primer feszültséget vonatkoztatni 0 60000 1 A funkció késleltetési ideje +=igen azt jelenti, hogy a három vonali feszültségből legalább két érték határátlépése okoz megszólalást, -=nem azt jelenti, hogy egyetlen vonali feszültség határátlépése már megszólalást okoz 0 1 1 A feszültségnövekedési/csökkenési funkció engedélyezése A funkcióra vonatkozó beállítások a számítógép on-line képernyőjén (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-13. ábra Paraméter beállítások /3 dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 29 / 56
2.4.1.3 A funkció kimenetei A funkció a működésekről digitális státuszjelzéseket (mátrix-sorok) szolgáltat, amelyeket a mátrix-egyenletekkel lehet kimenetekhez (mátrix-oszlopokhoz) rendelni, illetve a PROTLOG egyenletekkel további logikai feldolgozás alá vetni. Az aktuális mátrix-sorok: Mátrix-sor Magyarázat U<> A feszültség-növekedési/csökkenési reléfunkció ébredt U<>[t] A feszültség-növekedési/csökkenési reléfunkció késleltetése letelt (kioldás) Ezeket a jeleket lehet a szoftver mátrixban kimenetekhez rendelni. (hasonló példát lásd előbb a 2-3. ábrán) 2.4.1.4 A logikai egyenletek bemenetei: Egyenletbemenet MxsU<> MxsU<>[t] Magyarázat A feszültség-növekedési/csökkenési reléfunkció ébredt A feszültség-növekedési/csökkenési reléfunkció késleltetése letelt (kioldás) 2.4.1.5 A megjelenített információ Az algoritmus melléktermékeként a következő kijelzéseket lehet megjeleníteni az LCD kijelzőn, valamint a csatlakoztatott PC képernyőjén: A megjelenítés az LCD kijelző Teszt menüpontjában: Mért analóg értékek: LCD kijelző Urs[V] = Ust[V] = Utr[V] = Megjegyzés RS vonali feszültség Fourier alapharmonikus ST vonali feszültség Fourier alapharmonikus TR vonali feszültség Fourier alapharmonikus A megjelenítés a PC képernyőjén (kijelzett kétállapotú jelek): Kijelzés Magyarázat U<> Eng : A funkció engedélyezve Urs<> ind: Az RS vonali feszültség átlépte a beállítási értéket Ust<> ind: Az ST vonali feszültség átlépte a beállítási értéket Utr<> ind: Az TR vonali feszültség átlépte a beállítási értéket U<>[t]Ki : A feszültség funkció késleltetése letelt dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 30 / 56
A funkcióra vonatkozó megjelenítés a számítógép On-line képernyőjén (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-14. ábra On-line adatok /3 Engedélyezés esetén a + jel jelenti az engedélyezett állapotot, a feszültségreléfunkciók esetén a + jel jelenti a határátlépést, illetve a késleltetés letelte után a kioldást. A feszültség- és árammérés lehetővé teszi teljesítményértékek számítását is: LCD kijelző Megjegyzés A számított háromfázisú hatásos teljesítmény A számított háromfázisú meddő teljesítmény P3F[kW] Q3F [kvar] A számítógép képernyőjén ez a következő formában jelenik meg: 2-15. ábra On-line adatok 4 2.4.1.6 A funkcióval kapcsolatos üzenetek A funkcióval kapcsolatosan egy üzenet fordulhat elő: Kioldas törtent! Ennek működéséhez a PROTLOG logikai egyenletek között a Ved.Ki.üzenet logikai változóra kell a logikai összeföggést megadni (lásd 2.1.1.6 ). dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 31 / 56
2.4.1.7 Eseményrögzítés Az eseményrögzítő időbélyeggel ellátva a következő eseményeket rögzíti (lekérdezhető a készülék LCD kijelzőjén): Urs<> indult Ust<> indult Utr<> indult U<> [t] lejart 2.4.1.8 Kiértékelt események A számítógép Kiértékelt események képernyőjén kiértékelt eseményként ez a következő formában jelenik meg (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2.4.1.9 Számlálók 2-16. ábra kiértékelt események /3 A funkcióhoz a következő számlálók tartoznak: U<> [t] száma: A számítógép On-line képernyőjén ez a következő formában jelenik meg (más funkciókra vonatkozó kijelzések kitakarva): 2-17. ábra számlálók /3 dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 32 / 56
2.4.1.10 A LED kijelzések A készülék homloklapján beépített hét LED közül ezzel a funkcióval kapcsolatban egyik sem ad jelzést. 2.4.1.11 A zavarírónak átadott információk A funkció a beépített zavaríró számára a következő jeleket adja át: Analóg jelek: Jel Ur Us Ut Magyarázat Az R fázis feszültsége primer értékben Az S fázis feszültsége primer értékben A T fázis feszültsége primer értékben Feszültségcsökkenési/emelkedési reléfunkció digitális jelei: Jel Urs<> Ust<> Utr<> U<>[t] Magyarázat Ébredés RS vonali feszültségre Ébredés ST vonali feszültségre Ébredés TR vonali feszültségre A reléfunkció késleltetése lejárt 2.4.2 Beállítási útmutató a feszültségcsökkenési/emelkedési reléfunkció számára A beállítandó paramétereket a 2.4.1.2 fejezet ismerteti. A következőkben a paraméterekre a Paraméter név szerinti azonosítással hivatkozunk. Punk A funkció megszólalási értéke a készülék névleges feszültségére (100 V vagy 200 V) vonatkoztatva. PunkIrany Anak megadása, hogy a működés feszültség-növekedésre vagy -csökkenésre vonatkozzon-e. Feszültség-növekedési funkció esetén a beállítandó érték 0, csökkenési esetén 1. PFV A feszültségváltó névleges primer feszültsége. Ha a feszültségváltó szekunder feszültsége (pl. 110 V vagy 220 V) nem egyezik meg a készülék névleges feszültségével (100 V vagy 200 V), akkor a primer feszültséget a készülék névleges szekunder feszültségére kell vonatkoztatni. Ha például a 11000/110 V-os feszültségváltóról csatlakozunk a 100 V-os névleges feszültségű bemenetre, akor a beállítandó érték 10000. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 33 / 56
PTUnk A funkció késleltetési ideje. PU32 A 3/2 logika beállítása. +=igen azt jelenti, hogy a három vonali feszültségből legalább két érték határátlépése okoz megszólalást, -=nem azt jelenti, hogy egyetlen vonali feszültség határátlépése már megszólalást okoz. 2.4.3 A feszültség-növekedési/csökkenési funkció vizsgálata A vizsgálathoz a többi funkciót célszerű bénítani. A vizsgálatnál vegyük figyelembe, hogy a feszültség-növekedési/csökenési funkció működésének a feltétele az engedélyezés (PROTLOG egyenlettel). A kioldó jelet a szoftver mátrixban programozással a készülék megfelelő kimenetére kell irányítani. A védelmi funkció méri és kijelzi a fázisfeszültségekből számítható vonali feszültségek alapharmonikusának effektív értékét. Az értékek leolvashatók a készülék kijelzőjén a Teszt menüpontban, illetve a csatlakoztatott számítógép On-line képernyőjén is. Mivel az algoritmus az alapharmonikus összetevővel dolgozik, szinuszostól eltérő feszültség-alakok esetén eltérés lehet egy független műszer és a védelem mért értékei között, ezért lehetőleg kis felharmonikus-tartalmú gerjesztő berendezést célszerű alkalmazni. Ha a beállítási feszültség a bemeneti feszültségváltó tartós terhelhetősége alatt marad, akkor a vizsgálat elvégezhető a feszültség lassú növelésével, illetve csökkentésével. Nagyobb feszültség esetén pedig dinamikus vizsgálat szükséges. A vizsgáló feszültséget hirtelen megnöveljük a kívánt értékre, és ellenőrizzük, hogy növekedési funkció esetén a beállított érték 95 %-ánál ne legyen megszólalás, 105 %-nál pedig biztos legyen a megszólalás (csökkenésinél értelemszerűen fordítva). A reléfunkció késleltetésének ellenőrzésekor a kioldási időt kell mérni. Figyelembe kell venni, hogy a beállított késleltetés járulékos késleltetés, és nem foglalja magában az algoritmus működési idejét. Mérését ezért célszerű a megszólalási feszültségértéknél 20 %-kal nagyobb, illetve kisebb feszültséggel végezni. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 34 / 56
2.5 További funkciók 2.5.1 A digitális szoftver mátrix A szoftver mátrix segítségével lehet programozni, hogy melyik védelmi funkció vagy PROTLOG egyenlet eredménye (mátrix-sor, aktivizáló elem) melyik kijelölt kimeneti relét illetve szabadon felhasználható késleltetőt (mátrix oszlopait, aktivizált elemeket) működtesse. 2.5.1.1 A mátrix bemenetei A mátrix bemenetei az aktivizáló védelmi funkciók, a mátrix sorai: Mátrix-sor Magyarázat Mx I(rst)>> = A fáziszárlati túláramvédelem nagy árambeállítású fokozata indult. Mx I(rst)> = A fáziszárlati túláramvédelem kis árambeállítású fokozata indult. Mx 3Io>> = A zérus sorrendű túláramvédelem nagy árambeállítású fokozata indult. Mx 3Io> = A zérus sorrendű túláramvédelem kis árambeállítású fokozata indult. Mx I(rst)>>[t] = A fáziszárlati túláramvédelem nagy árambeállítású fokozata kioldott. Mx I(rst)>[t] = A fáziszárlati túláramvédelem kis árambeállítású fokozata kioldott. Mx 3Io>>[t] = A zérus sorrendű túláramvédelem nagy árambeállítású fokozata kioldott. Mx 3Io>[t] = A zérus sorrendű túláramvédelem kis árambeállítású fokozata kioldott. Mx Uo> = A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció indult. Uo>[t] = A zérus sorrendű feszültség növekedési funkció kioldott. U<> = A feszültség növekedési / csökkenési funkció indult. U<>[t] = A feszültség növekedési / csökkenési funkció kioldott. I.Felhaszn.sor= A szabadon felhasználható 1. késleltetés (timer) lejárt. II.Felhaszn.sor= A szabadon felhasználható 2. késleltetés (timer) lejárt. Mx UKE = Az üzemkészség ellenőrzés nem talált hibát Mx 1.Egy.sor : Szabadon programozható 1. logikai egyenlet eredménye. Mx 2.Egy.sor : Szabadon programozható 2. logikai egyenlet eredménye. Mx 3.Egy.sor : Szabadon programozható 3. logikai egyenlet eredménye. Mx 4.Egy.sor : Szabadon programozható 4. logikai egyenlet eredménye. Mx 5.Egy.sor : Szabadon programozható 5. logikai egyenlet eredménye. Mx 6.Egy.sor : Szabadon programozható 6. logikai egyenlet eredménye. MegszKi = A Vezérlések ablakban kiadott megszakítási parancs MegszBe = A Vezérlések ablakban kiadott bekapcsolási parancs dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 35 / 56
2.5.1.2 A mátrix kimenetei A lehetséges kimeneteket a mátrix oszlopai jelentik. Ezek az első 8 relés kimenet és két szabadon felhasználható késleltető (timer) indítása. 2.5.1.3 A mátrix programozása E hozzárendeléseket legegyszerűbb külső számítógép segítségével beállítani (lásd az EPKU-2004 -t). a.) Programozás a Protect for Windows Paraméterek képernyőjén: A bemenetek és a kimenetek összerendelése úgy történik, hogy egy adott mátrix sor és a megfelelő mátrix oszlop metszéspontjába + jelet teszünk. Ennek megjelenési formája a számítógép képernyőjén például: 2-18. ábra A szoftver mátrix b.) Programozás a saját ember-gép kapcsolattal az LCD kijelzőn: Ha a paramétereket a készülék billentyűzetéről az LCD kijelző segítségével állítjuk be, akkor sor-paramétereként a működtetni kívánt kimenetek bináris kódú összeg dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 36 / 56
értékét kell megadni. A kimenetek és a timerek kódja (a mátrix oszlop elemei) a következők: Mátrix oszlop elem K1 kimenő relé K2 kimenő relé K3 kimenő relé K4 kimenő relé K5 kimenő relé K6 kimenő relé K7 kimenő relé K8 kimenő relé T1. szabadon felhasználható időzítő T2. szabadon felhasználható időzítő Kód érték (hexadecimális kód) 2 0 = 1h, 2 1 = 2h, 2 2 = 4h, 2 3 = 8h, 2 4 = 10h, 2 5 = 20h, 2 6 = 40h, 2 7 = 80h, 2 8 = 100h, 2 9 = 200h, 2.5.2 A PROTLOG egyenletek A készülékben rendelkezésre álló digitális jelekkel logikai egyenleteket lehet programozni, amely egyenletek eredményei szabadon felhasználhatók. 2.5.2.1 Az egyenletek bemenetei A logikai egyenletek rendelkezésre álló bemeneteit a következő táblázat tartalmazza: Bemenet Magyarázat O1-O16 Az első 16 digitális optikai bemenetre jel érkezett K1-K8 Az első 8 kimenő relére működtető jel került Ir>>,Is>>,It>> A nagy árambeállítású fokozat ébredése az adott fázisban Ir> Is> It> A kis árambeállítású fokozat ébredése az adott fázisban I>>[t] A nagy árambeállítású fokozat késleltetése lejárt I>[t] A kis árambeállítású fokozat késleltetése lejárt Io>> A zérus sorrendű nagy árambeállítású fokozat ébredése Io>>[t] A zérus sorrendű nagy árambeállítású fokozat késleltetése lejárt Io> A zérus sorrendű kis árambeállítású fokozat ébredése Io>[t] A zérus sorrendű kis árambeállítású fokozat késleltetése lejárt MXOT1[t] A szabadon felhasználható 1.sz. timer lejárt MXOT2[t] A szabadon felhasználható 2.sz. timer lejárt U1ELL A működtető kör ellenőrzésének jele (lásd EPKU-2004 ) U2ELL A működtető kör ellenőrzésének jele (lásd EPKU-2004 ) U3ELL A működtető kör ellenőrzésének jele (lásd EPKU-2004 ) U4ELL A működtető kör ellenőrzésének jele (lásd EPKU-2004 ) SW1 Az SW1 jelű nyomógomb megnyomva SW2 Az SW2 jelű nyomógomb megnyomva dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 37 / 56
AnesRogzIndul MxsU<> MxsU<>[t] Uo> MxSUo>[t] UKE5,6,7,8 Az analóg eseményrögzítő indulása A feszültség-növekedési/csökkenési funkció ébredése A feszültség-növekedési/csökkenési funkció késleltetése lejárt A zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció ébredése A zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció késleltetése lejárt Az ÜKE modul digitális bemeneteire jel került A csillaggal ( * ) kezdődő bemenetek öntartással rendelkező jeleket jelentenek. 2.5.2.2 Az egyenletek kimenetei Kimenet Magyarázat MxSE1-6 Az 1-6 jelű PROTLOG-egyenletek eredményei, amelyek a mátrix sorokban is megjelennek E_K9-K16 A K9 K16 jelű relés kimenetekre kapcsolandó logikai érték E_InnEng A fáziszárlati túláramvédelem nagy árambeállítású fokozatának engedélyezése E_InEng A fáziszárlati túláramvédelem kis árambeállítású fokozatának engedélyezése E_IonnEng A zérus sorrendű túláramvédelem nagy árambeállítású fokozatának engedélyezése E_IonEng A zérus sorrendű túláramvédelem kis árambeállítású fokozatának engedélyezése E_IonFiEng A zérus sorrendű túláramvédelem kis árambeállítású fokozat irányításának engedélyezése E_UnkEng A feszültség-növekedési/csökkenési funkció engedélyezése E_UonEng A zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció engedélyezése E_NyugtIgeny A nyugtázási igény ZavariroIndul A zavaríró indító trigger feltételének megadása E_MUKKORHIBA A működtetőköri hibaüzenet ( Mukodteto kori hiba! ) feltételének megadása E_VedKiUz A védelem működésekor kiadott üzenet ( Kioldas tortent! ) feltételének megadása 2.5.2.3 Az egyenletek programozása Az egyenleteket csak külső PC-n a Protect for Windows kezelő program grafikus egyenletszerkesztő funkciója segítségével lehet programozni (a készülék LCD kijelzője erre nem ad lehetőséget). A programozás módszerét a EPKU-2004 ismerteti. 2.5.3 A digitális bemenetek alkalmazása dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 38 / 56
A készülékben a rendeléskor megadható hadver-konfigurációtól függően 0/8/16/24/32 digitális bemenet áll rendelkezésre. Ezek közül a készülék védelmi része az első 16 bemenetet használhatja a PROTLOG egyenletek bemeneti változóiként. A fő védelmi funkciók a bemenetek értékeit nem tesztelik. A bemenetek igénybe vehetőségének érdekében az első két bemeneti modult (2x8 optikai csatolót) külön paraméterrel engedélyezni is kell. A beállítandó paraméterek: Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés Az első (legkisebb helyértékű) digitális bemeneti modul engedélyezése O1KartyaEng 1.opto kártya? /+van/ O2KartyaEng 2.opto kártya? /+van/ A második digitális bemeneti modul engedélyezése Az optikai modulokra vonatkozó beállítások a külső számítógép On-line képernyőjén: 2-19. ábra paraméter beállítások /4 A készülékbe épített zavaríró-funkció a regisztrátum terjedelmének csökkentése érdekében csak az első 8 bemenet értékeit rögzíti. A készülék irányítástechnikai funkciói valamennyi (nem csak a 2x8) bemenetet használhatják. Amennyiben a készülék ÜKE modult is tartalmaz, további digitális bemenetek is rendelkezésre állnak. Ezeknek használatát a modul leírása mutatja be. 2.5.3.1 Beállítási útmutató dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 39 / 56
A beállítandó paramétereket a 2.5.3. fejezet ismerteti. A következőkben a paraméterekre a Paraméter név szerinti azonosítással hivatkozunk. O1KartyaEng O2KartyaEng Amennyiben a készülékben van digitális bemeneti modul, ez(eke)t paraméterrel engedélyezni kell. Ellenkező esetben a bemenet változásait a készülék figyelmen kívül hagyja. A fordított ellentmondás szintén hibát okoz: csak akkor szabad engedélyezni az egyes bemeneti kártyákat, ha azok ténylegesen be vannak építve. 2.5.4 A kimenő reléérintkezők alkalmazása A készülékben a hadver konfigurációtól függően 8/16/24 kimenő reléérintkező áll rendelkezésre. Ezek közül a készülék védelmi funkciói az első 8 kimenő relét vezérelhetik. A védelmi funkciók kimeneteit szoftver mátrix segítségével lehet ezekhez a kimenetekhez hozzárendelni (lásd 2-3. ábra). Az 1-8 sorszámú kimenő relé vezérlése a PROTLOG egyenletek bemeneteiként is szolgálnak. A 9-16 sorszámú kimenő relét PROTLOG egyenletekkel lehet programozni. Az opcionálisan rendeléskor kérhető 17-24 sorszámú kimenő reléérintkezőt (harmadik relés modul) csak az irányítástechnikai funkciók használhatják, az első 16 kontaktust viszont egyenként lehet az irányítástechnikai funkciókhoz hozzárendelni. Ez a hozzárendelés paraméterekkel történik: Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés K(i)IrtEng K(i)irt.all.eng. /+igen/ Az (i)-edik kimenő reléérintkező hozzárendelése az irányítástechnikai funkciókhoz. A funkcióra vonatkozó beállítások a számítógép On-line képernyőjén: dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 40 / 56
2-20. ábra Paraméter beállítások /5 A készülékbe épített zavaríró-funkció a regisztrátum terjedelmének csökkentése érdekében csak az első négy kimenő reléérintkező működését rögzíti. 2.5.4.1 Beállítási útmutató A beállítandó paramétereket a 2.5.4. fejezet ismerteti. A következőkben a paraméterekre a Paraméter név szerinti azonosítással hivatkozunk. K(i)IrtEng Amennyiben egy kimenő érintkező irányítástechnikai funkciók számára van engedélyezve (a beállítás + ), akkor a védelmi funkciók ahhoz abban az esetben sem férhetnek hozzá, ha az a szoftver mátrixban vagy PROTLOG egyenletekben programozva van. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 41 / 56
2.5.5 Megszakító vezérlési funkció A Protect for Windows kezelőprogram egyik ablaka alkalmas a készüléken keresztül két kapcsolási parancs kiadására. Az ablak a számítógép képernyőjén a következő módon jelenik meg: 2-21. ábra Megszakító vezérlés a kezelőprogramból Minden kapcsolási parancs elindít egy-egy 300 ms-os fix beállítású parancshatároló timert. Amíg az időmű fut, addig a szoftver mátrix MegszBe és MegszKi bemenő változó logikai 1 állapotba kerülnek, amit a mátrix tetszőleges kimenetére (1-8 relé kontaktusokra vagy a két programozható timerre) lehet irányítani. A megszakítóra jutó vezérlő parancs tehát a kapcsolási parancs adásától az időmű lejártáig tart. 2.5.6 A zavaríró funkció A CPU modul egy beépített egyszerűsített zavaríró funkciót tartalmaz. Ez a zavaríró a DTI-KF-EP készülékben mintavételezett analóg jeleket és digitális csatornákat rögzíti. A funkciónak nincs saját ember-gép kapcsolata és kijelzője, csak egy külső PC-vel képes kommunikálni a készülék száloptikás kapcsolatán keresztül. A felvételek csak a külső számítógép képernyőjén analizálhatók, innen nyomtathatók, vagy egy központi kiértékelő munkahelyre továbbíthatók. A zavaríróra átadott analóg jelek: Jel Magyarázat Ir (If%) Az R fázis árama a névleges áram százalékában kifejezve Is (If%) Az S fázis árama a névleges áram százalékában kifejezve It (If%) A T fázis árama a névleges áram százalékában kifejezve 3Io (Io%) A külön mért zérus sorrendű áram a zérus sorrendű névleges áram százalékában kifejezve Ur (U%) Az R fázis feszültsége a névleges feszültég százalékában kifejezve Us (U%) Az S fázis feszültsége a névleges feszültég százalékában kifejezve Ut (U%) A T fázis feszültsége a névleges feszültég százalékában kifejezve dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 42 / 56
A zavaríróra átadott digitális jelek: Jel Magyarázat Ir> Is> It> Fáziszárlati kis árambeállítású túláramvédelmi funkció ébredt, fázisonként Ir>> Is>> It>> Fáziszárlati nagy árambeállítású túláramvédelmi funkció ébredt, fázisonként Io> Zérus sorrendű kis árambeállítású túláramvédelem ébredt Io>> Zérus sorrendű nagy árambeállítású túláramvédelem ébredt I>[t] Fáziszárlati kis árambeállítású funkció késleltetése letelt I>>[t] Fáziszárlati nagy árambeállítású funkció késleltetése letelt Io>[t] Zérus sorrendű kis árambeállítású reléfunkció késleltetése letelt Io>>[t] Zérus sorrendű nagy árambeállítású funkció késleltetése letelt Uo> Zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció ébredés Uo>[t] Zérus sorrendű feszültség-növekedési funkció késleltetése letelt Urs<> Ust<> Vonali feszültség-növekedési / csökkenési funkció ébredés Utr<> U<>[t] Inp.1 8 K1... K4 Vonali feszültség-növekedési / csökkenési funkció késleltetése letelt Az első nyolc digitális bemenet állapota Az első négy relés kimenet állapota A zavaríró-funkció gyári beállítással rendelkezik. A felhasználó számára az egyetlen beavatkozási lehetőség a működésbe az, hogy a Protect for Windows program segítségével logikai egyenleteket szerkesszen az indítási feltételek megadásához (lásd a EPKU-2004 -t). A készülékbe bővítésként rendelési opcióként zavaríró modul is beilleszthető. Ehhez a modulhoz egy külső PC segítségével lehet konfigurálni az indítási trigger feltételeket (szintérzékeny vagy élre érzékeny indítást), időzítéseket (előidőt, stb.), az egyes csatornák elnevezését, stb. Ennek a zavarírónak a felvételeit is a külső PC segítségével lehet lekérdezni, nyomtatni vagy kiértékelni. A készülék opcionális bemeneteire tetszőleges jeleket lehet bekötni. dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 43 / 56
2.5.7 A szabadon felhasználható időművek (timer-ek) A készülék programja két szabadon felhasználható timert is tartalmaz. Ezek késleltetési idejét paraméterrel kell megadni, az indítási feltételt a szoftver mátrixban kell programozni. A késleltetés leteltének ténye a szoftver mátrix bemeneteként jelenik meg, amit szabadon lehet kimenő reléérintkezőkhöz rendelni, illetve illetve a PROTLOG egyenletek választható bemeneteként használni. 2.5.7.1 A beállítandó paraméterek Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés 0 60000 10 10 ms pontosságú timer PTMXOT1 t(mxo 1.tart) = ms PTMXOT2 t(mxo 2. tart.) s 2.5.7.2 A timer-funkció bemenetei 0 600 1 1 s pontosságú timer A timereket a szoftver mátrixban kell indításra programozni a T1 illetve a T2 oszlop megfelelő elemeinek kijelölésével (több elem esetén VAGY kapcsolat érvényes). 2.5.7.3 A timer-funkció kimenetei A funkció a működésekről digitális státuszjelzéseket szolgáltat, amelyeket a mátrix programozásával lehet kimenetekhez rendelni, illetve a PROTLOG egyenletekkel további logikai feldolgozás alá vetni. Az aktuális mátrix sorok: Mátrix sor Magyarázat T1 Az 1. sz. timer lejárt T2 A 2. sz. timer lejárt Ezeket a jeleket a szoftver mátrixban lehet kimenetekhez programozni. A logikai egyenletek bemenetei: Egyenlet bemenet T[MXOT1]lejart T[MXOT2]lejart Magyarázat Az 1. sz. timer lejárt A 2. sz. timer lejárt dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 44 / 56
2.5.8 A LED jelzések jelentése Ha a védelmi funkciók működnek, a homloklapra középre beépített hét LED gyorsan áttekinthető információt ad a védelmi eseményekről. Összefoglalva a leírásban már ismertetetteket, felülről lefelé a hét LED jelentése a következő: Név LCD ÜKE L_R L_S L_T L_I>> L_I> L_Io Jelentés figyelmeztető LED: akkor világít, ha az LCD kijelzőn üzenet olvasható, illetve ha paraméter-változtatás vagy jóváhagyás éppen lehetséges, az önellenőrző rendszer hibajelzése, R fázisú zárlatjelzés, S fázisú zárlatjelzés, T fázisú zárlatjelzés, nagy árambeállítású túláramvédelmi fokozat működés, kis árambeállítású túláramvédelmi fokozat működés, zérus sorrendű túláramvédelmi működés. A LED-ek paraméterek öntartásra is beállíthatók (lásd alább), ilyen esetben a jelzésüket a kiváltó esemény visszaesése után is nyugtázásig megtartják. A nyugtázási parancsot PROTLOG egyenlettel lehet definiálni. Példaként az alábbi ábrán a 8-as digitális bemenet vagy a készülék előlapján található SW1 nyomógomb működtetése jelent nyugtázást. 2-22. ábra A nyugtázás definiálása PROTLOG egyenletekkel (példa) A LED-ek öntartása paraméterrel állítható be: Név LCD kijelző Min Max Lépés Megjegyzés Led ontartas: A LED-ek öntartásának /+igen/ beállítása PLedont dr Petri Kornél Eperjesi László 2004.11.29. 45 / 56