Cap 08 - Teste da funçao sobrecorrente

7/28/2019 Cap 08 - Teste da funao sobrecorrente

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PROTEO DE LINHAS DETRANSMISSO

TEORIA E PRTICA

Parte II: Sistema Automatizado de Teste

Cap 08 : Teste da FunoSobrecorrente

Resumo

Este captulo aborda passo a passoa montagem dos procedimentos de testeda funo sobrecorrente. (50/51),utilizando o mdulo de teste Overcurrentda OMICRON. So destacados todas ositens de parametrizao do teste,mostrando as opes de configurao.

1. PARMETROS DA PROTEODE SOBRECORRENTE

Iniciando o primeiro passo da Lei de

OHM descrita no captulo 3 acessando ocone Parmetros do equipamento emteste, conforme mostra a figura 1.

Figura 1 - Parmetros do equipamentoem teste - localizao

So apresentados passo a passo ositens da telaAjuste do Dispositivo.

Esta uma tela de registro geraldos dados do ensaio, como asinformaes do rel, de sua localizao eclassificao, da funo a ser testada,dentre outros. Tambm so ajustados osvalores de tenses e correntes dosistema.

importante ressaltar que esta tela,de uso geral, sempre estar presente nosoutros mdulos de software.

1.1. Dispositivo

Entrada de dados do elemento

protegido

1.2. Subestao

Nome e endereo da subestaoonde o elemento esta localizado.

1.3. Bay

Entre com o endereo e o nome dobay onde o elemento esta localizado

1.4. Valores Nominais

Entre com os valores nominais(tenso, corrente, freqncia, correnteprimria e tenso primria e numero defases)

Para o teste de rels convencionais,a corrente nominal (1 ou 5 A) deve serajustada aqui.

1.5. Tenso Residual/Fator deCorrente

Esses parmetros somente sorelevantes se o rel tem transformadoresde potencial / corrente separados para atenso / corrente residual (para oaumento da sensibilidade).

A relao desses transformadoresseparados em relao relao dostransformadores das fases expressacom um fator que ser ajustado aqui.

O ajuste padro :

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ADIMARCO Representaes e Servios LTDA CAP 08: Testes da Funo Sobrecorrente 86


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3732,1=

N

LN

V

V

(1)

como a tenso de fase forma a tensoresidual na conexo delta aberto, e

1=nom

N

II

(2)

Esses fatores so suportados pelosmdulos de Distancia e DistanciaAvanado.

Figura 1 Ajustes do dispositivo

1.6. Limites

Neste item so ajustados osmximos valores de tenso e correnteque o dispositivo de teste capaz defornecer (mximos valores possveis sodeterminados pela configurao dehardware ajustada pelo usurio).

1.7. Filtros Debounce/Deglitch

Entre com os tempos de Debouncee Deglitch para o Teste Object nestescampos. Esses valores so usados ondeos sinais do algoritmo de suavizao soimplementados.

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1.. Sinal antes do filtro 2.. Sinal aps o filtro

Figura 2 Debounce ou Deglich time

2. PROTECTION DEVICE

2.1. Tolerncia de Corrente

A tolerncia da corrente definidacomo tolerncia absoluta e relativa.

A tolerncia de corrente relativa definida em % da corrente de pickupnominal, e a tolerncia de correnteabsoluta definida em I/In.

Para cada ponto a ser testado, omdulo de teste selecionar o maior dedois intervalos para ser a tolernciavalida. A tolerncia de corrente teminfluencia na avaliao do teste no casode pontos de testes que esto dentro dasbordas da regio de trip ( ITOL).

2.2. Avaliao do teste desobrecorrente

Para avaliao do teste, o software

compara cada ponto do tempo deoperao de resposta do rel durante oteste (tempo atual) com o tempo deoperao nominal.

Se o tempo de operao atual estadentro do tempo especificado detolerncia, o ponto avaliado comoAprovado caso contrrio comoReprovado.

Para pontos que esto dentro dasregies das bordas de trip (dentro dafaixa de +ITOL e -ITOL), a faixa de tempo deoperao permitida menor ou maior

que o tempo permitido para ambosintervalos, como mostrado a seguir.

A mesma influncia da tolernciade corrente no intervalo de temporesultante, aplicado ao ponto onde acaracterstica tende ao infinito.

Figura 3 Tolerncias de Zona

Pontos fora da faixa ou out ofrange, ou pontos que esto fora da faixade tempo, so considerados Aprovados,para permitir a avaliao automtica doteste.

Se alguns pontos no puderem ser

testados por alguma razo, o softwareadiciona a mensagem correspondente norelatrio.

O software considera o conjuntode testes como aprovado se todos pontosforem avaliados com aprovados.

Para efeito da avaliaoautomtica do teste e uma rpidaavaliao visual aps a realizao doteste, o software utiliza cones,apresentados a seguir.

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Figura 4 Simbologia da avaliaoautomtica

2.3. Tolerncia de Tempo

As tolerncias de tempo sodefinidas como tolerncias absolutas erelativas.

A tolerncia de tempo relativa definida em % do tempo de trip nominal.

O intervalo de tempo resultante definido pelo tempo de trip nominal

menos uma percentagem e pelo tempode trip nominal mais a percentagemdefinida.

A tolerncia de tempo absoluta definida em segundos.

Para a avaliao do teste, osoftware selecionar o maior de doisintervalos de tempo. Na borda da regiode trip, o intervalo de tempo combinado valido.

Quando os pontos de teste soajustados, As faixas de tempo permitidasso desenhadas como linhas verticais nodiagrama I / t para cada ponto.

Figura 4 Avaliao pelas tolerncias

2.4. Seleo do Grupo de Falta

Os parmetros correspondentes dogrupo de falta so mostradosdependendo qual grupo selecionado.

Esses grupos podem ser editados nacaixa Fault Group Parameters.

Existem quatro grupos de faltasdisponveis no software :

Line NeutralDefine os parametros para falhasmonofsicas (A-N, B-N, C-N)

Line LineDefine os parametros para falhasbifsicas (A-B, B-C, C-A) e falhastrifsicas.

Negative SequenceDefine os parametros para faltas desequencia negativa (I2).

Zero SequenceDefine os parametros para faltas desequencia zero (I0).

Para cada grupo de faltas, os parmetrosdos grupos precisam ser preenchidosseparadamente.

2.4.1. Modelos de Falta

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FALTAS MONOFSICASPara faltas monofsicas (no

exemplo mostrado na figura 5 - falta A-N),a corrente de teste ITEST aplicada na fasefaltosa (no exemplo IA). As outras duascorrentes so ajustadas para a correntede carga com 120 graus de defasagem.

A tenso para a fase faltosa igual tenso de falta selecionada. As outrasduas fases so ajustadas para valoresnominais, com 120 graus de defasagem.

Os valores mostrados sero

considerados pelo dispositivo de teste.

VA = Tenso de falta 0VB = Tenso Nominal -120VC = Tenso Nominal 120IA = ITEST jIB = Corrente de carga -120+ jIC = Corrente de carga 120+ j

Figura 5 Falta Monofsica

FALTAS BIFSICAS

Para falhas bifsicas (no exemplofalta B-C), a corrente de teste ITEST aplicada das duas correntes das fasesafetadas ( no exemplo IB e IC ) com 180graus de defasagem.

As tenses formam um sistemabalanceado e so ajustadas para valoresnominais. O arranjo dos vetores mostrado no exemplo a seguir.

Os valores mostrados seroconsiderados pelo dispositivo de teste:

VA = Tenso de falta 0VB = Tenso Nominal -120VC = Tenso Nominal 120IA = 0IB = ITEST -90 + jIC = ITEST 90 + j

Figura 6 Falta Bifsica

FALTAS TRIFSICAS

Para faltas trifsicas, a corrente de

teste ITEST aplicada em todas fases, com120 graus de defasagem entre elas.As tenses so iguais a tenso de

falta selecionada.

Figura 7 Falta Trifsica

Os valores mostrados seroconsiderados pelo dispositivo de teste.

VA = Tenso de falta 0VB = Tenso Nominal -120

VC = Tenso Nominal 120IA = ITEST j

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IB = Corrente de carga -120+ jIC = Corrente de carga 120+ j

SEQNCIA NEGATIVA

Para falta de seqncia negativa,a corrente de teste ITEST aplicada emtodas as fases com 120 graus dedefasagem entre elas. As correntes IB eIC so trocadas, de forma que aparea acorrente de seqncia negativa.

Todas tenses tm tenses iguais tenso de falta com 120 graus dedefasagem. As defasagnes dos fasores VBe VC so trocadas, de forma que estejaconfigurada a seqncia negativa.

Figura 8 Seqncia Negativa

Os valores mostrados seroconsiderados pelo dispositivo de teste.

VA = Tenso de falta 0VB = Tenso Nominal 120

VC = Tenso Nominal -120IA = ITEST jIB = ITEST 120 + jIC = ITEST -120 + j

SEQNCIA ZERO

Para as faltas de seqncia zero, acorrente de teste ITEST aplicada em todasfases, com 0 graus de defasagem. Ascorrentes esto em fase com as outras.Desta forma, a corrente de seqnciazero aparece igual a ITEST selecionado.

As tenses so iguais as tensesde falta, com 0 graus de defasagem, as

tenses esto em fase com as outras.Desta forma, a tenso de seqncia zeroaparece, igual a tenso da faltaselecionada.

Os valores mostrados seroconsiderados pelo dispositivo de teste:

VA = Tenso de falta 0VB = Tenso de falta 0VC = Tenso de falta 0IA = Itest/3 jIB = Itest/3 j

IC = Itest/3

j

Figura 9 Seqncia Zero

2.5.Comportamento DirecionalEste ajuste influencia a tenso de

sada. Se este parmetro ajustadopara :

Direcional: Tenses seroconsideradas segundo o tipo defalta selecionada e o estado dacorrente na seqncia de shot.

No-Direcional: Nenhuma tenso desada aparecer

A seqncia de shot consiste empr-falta, falta e ps-falta. Odetalhamento de cada estado de teste,ou a transio de um estado par oprximo mostrado abaixo.

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Figura 9 Comportamento de Falta

Durante o estado de pr-falta, todastenses so ajustadas para o sistema

balanceado, com magnitude igual tenso nominal, e Ajuste de VA igual a 0graus.

A durao do estado de pr-faltapode ser ajustado no Tempo de Pr-falta;se for ajustado para zero, nenhum estadode pr-falta considerado.

Durante o estado de falta, ascorrentes e tenses so consideradas deacordo com o ajuste do tipo de falta ou aaplicao do modelo de falta (item 2.4)(L-N, L-L,L-L-L, I2, I0).

O ltimo estado da falta at a

condio de trigger ser encontrada ou omximo tempo de falta ter transcorrido.O estado de ps-falta projetado

para permitir o reset do objeto testado.Durante o estado de ps-falta, existemduas possibilidades:

cada uma das tenses nominais nosistema balanceado com correntezero, ou

ambas tenses e correntes seroajustadas para 0.

Isto pode ser ajustado com oparmetro Conexo TP na tela deparametrizao.A durao do estado de

ps-falta pode ser ajustada atuando doDelay Time.

2.6. Conexo Ponto de Neutro TC

A conexo dos TCs somente relevante para rels de sobrecorrentedirecionais. Isto influencia a defasagementre as correntes e tenses.

Se este parmetro ajustadopara:

Em direo linha, A correntepossui uma defasagem em relaoa tenso ajustada pelo parmetrongulo (I) na caixa direo napgina de parametrizao da Falta.

Em direo barra, A corrente temuma defasagem da tenso Acorrente possui uma defasagem emrelao a tenso de um angulo (I) +180 graus.

Figura 10 - Exemplo de Conexo:Conexo Ponto de Neutro TC em direo

a barra

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Figura 11 Dispositivo de proteo

2.7. Parmetros I/t do Grupo deFalta Selecionado

Nesta caixa, os parmetros dogrupo de falta selecionados podem serajustados. Para mostrar ou editar osparmetros de diferentes grupos de falta,o grupo de falta necessita ser selecionado

na caixa de seleo do grupo de falta.Cada regio de trip (I>, I>>, I>>>)

pode ser ativada ou desativada pelamarcao ou no do checkbox .

Como padro, as regies I> e I>>so ativadas e a regio I>>> desativada.

O tempo de trip para as regies detrip (I>, I>>, I>>>) pode ser ajustados.

Para a regio de trip I> o ajuste detempo tambm representado.

O tempo de trip em segundos paraa caracterstica de tempo definido ou oindex da curva de tempo (dial de tempo)

usados para o teste da caracterstica detempo inverso.

3. DEFINIO DACARACTERSTICA

Os elementos desta caixadependem do ajuste do grupo de falta e

do tipo da caracteristica.Como padro associada a

caracteristica de tempo inversa.O nome do grupo de falta

mostrado na parte superior esquerdadesta caixa.

Se desejar mudar o grupo de falta, necessrio mudar para a pgina deparmetros de sobrecorrente.

3.1. Definio da EquaoCaracterstica

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Pode-se escolher dentre dasseguintes opes para definir a equaocaracterstica:

Figura 12 Opes para EquaoCaracterstica

Copiar - Pressione este boto para abrirum dialogo, onde a caracterstica dediferentes grupos de falta pode sercopiada para o grupo de faltaselecionado.

Novo - Pressione este boto para abriruma nova caixa de dialogo, onde a novacaracterstica pode ser criada para ogrupo de falta corrente selecionado.

Pr-definido - Pressione este boto paraabrir uma caixa de dialogo, onde umacaracterstica predefinida pode serescolhida para o grupo de falta correnteselecionado. O mdulo de teste de

sobrecorrente tem quatro caractersticaspr-definidas :

Definite Time IEC Normal Inverse IEC Very Inverse IEC Extremely Inverse

Essas caractersticas no podem sermodificadas. Tambm, a caractersticapode ser definida pelo usurio.

As caractersticas predefinidas IECseguem as equaes IEEE standart.

A tabela a seguir mostra osparmetros usados.

Caracterstica A B P Q K1 K2IEC Normal Inverse 0.1

40.0 0.0

21 0 0

IEC Very Inverse 13.5

0.0 1.0 1 0 0

IEC ExtremelyInverse

80.0

0.0 2.0 1 0 0

Tabela 1 Parmetros das curvas

Importar - Pressione este boto paraabrir uma caixa de dialogo, onde a

caracterstica pode ser importa de umarquivo DCC.

3.2. Termos da EquaoCaracterstica

Estes sos os fatores das equaespara a definio de cada uma dascaractersticas inversas na equao IEEEentendida (fatores A, B, P, Q, K1 e K2) ouda caracterstica IT (fatores A, Q, P)representando a equao IEEE padro.

Estes fatores so necessrios paraajustar a caracterstica de acordo com aespecificao do fabricante.

Basta acesssar o boto Novo paraabrir uma janela e escolher a novacaracterstica, conforme mostra a figura13.

Figura 13 Nova caracterstica

Para os fatores dos rels de umaplanta, favor consultar o manual do rel

ou pergunte ao fabricante do mesmo.Aps a escolha na tela mostrada nafigura 13, basta preencher os valores dosfatores das equaes, conforme mostradonas figuras 14 e 15.

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Figura 14 Termos da EquaoCaracterstica IEEE extendida

Figura 15 Termos da EquaoCaracterstica IEEE padro

3.3. ndice de tempo (Time Index)

O ndice de tempo mostrado. Paramuda-lo, v para a pagina de parmetrosde sobrecorrente e mude o valor nacoluna de tempo da regio de trip I>.

4. PARAMETRIZAO DO TESTE

4.1. Tipo de FaltaClicando em uma destas opes

selecione o tipo de falta. O ajusta para otipo de falta um ajuste de teste geral e,portanto vlido para todos os pontosdefinidos na tabela abaixo. De acordocom o ajuste do tipo de falta, o modelo defalta apropriado usado para o calculodos valores de teste. Modelos de faltapara falhas monofsicas, bifsicas,trifsicas, falhas com seqncia negativae seqncia zero esto disponveis.

4.2. Corrente de Teste - ITEST

A corrente de teste ITEST para umponto de teste simples pode serespecificada aqui pela entrada do valordesejado.

Clicando o boto esquerdo domouse no diagrama da caracterstica desobrecorrente o valor correspondente transferido para este campo. O ponto deteste pode ser adicionado pressionando oboto Adiconar. O valor pode serespecificado em MTS ou em Correnteabsoluta (Veja Vista/Correntes

Absolutas).

Figura 16 Correntes Absolutas

Para adicionar um ponto de testeclique o boto esquerdo do mouse nodiagrama de sobrecorrente pressionandoa tecla Ctrl.

5. FALTA

5.1. Ajustes de Falta

5.1.1. Tempo Mximo Absoluto e

Tempo Mximo Relativo

A mxima durao da falta podeser ajustada com sendo um valorabsoluto em Tempo max, ou como umvalor relativo em percentual do mximotempo de trip em Tmax realtivo.

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Figura 17 Configuraes de Falta

O mximo tempo de trip

ajustado na caixa Tolerncia de Tempo natela de parametrizao de sobrecorrente,Dispositivo de Proteo. Ver item 2.3.

O ajuste percentual dever seradicionado ao mximo tempo de trip(P.ex. o valor de 10% resultar em ummximo tempo de falta de 1,10 x Tmax).

O sistema sempre utiliza a menordos dois valores de tempo. O sistemapermite o teste atravs de uma largafaixa de corrente e tempo de operaosem danificar o rel.

5.1.2. Corrente de Carga

Esta corrente ser consideradapara todas fases durante o estado de pr-falta na seqncia de shot.

Durante o estado de falta estacorrente somente ser considerada paraas fases sem falta para faltasmonofsicas.

5.2. Ajustes Adicionais

5.2.1. Tempo de Pr-Falta

Durante o estado de pr-falta, todastenses so ajustadas para o sistemabalanceado, com magnitude igual tenso nominal, e ajuste de VA em 0graus.

A durao do estado de pr-faltapode ser ajustada em T de pr-falta; seeste ajuste for 0, o estado de pr-faltano considerado.

5.2.2. Tempo de Atraso

O estado de ps-falta projetadopara permitir o reset do objeto testado.Durante o estado de ps-falta, existemduas possibilidades:

cada uma das tenses nominais nosistema balanceado com correntezero, ou

ambas tenses e correntes seroajustadas para 0.

Isto pode ser ajustado com o

parmetro Conexo do TP na tela deparametrizao.A durao do estado de ps-falta

pode ser ajustada no item Tempo deAtraso.

5.3. Direo

5.3.1. Tenso de Falta, ngulo,Tenso Nominal

Como a tenso de falta ser usadapara formar a tenso de fase de falta,depende do modelo de faltacorrespondente. O angulo (I) o anguloentre as tenses e correntes no estado defalta. Com a tenso nominal tambmusada para o calculo da falta, ela mostrada aqui.

6. GERAL

6.1. Teste de Pick up

Na tela de parmetros gerais, oteste de pickup pode ser ativado. Se o

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teste de pickup habilitado, ele serexecutado antes do primeiro ponto databela de teste. O teste de pickup projetado para determinar os limites deoperao do objeto sob teste. Em passos,a corrente aumentada/diminuda. Emcada passo, o valor consideradocorresponde ao tipo de falta selecionado.

Figura 18 Configuraes de Falta -GERAL

A tenso, se habilitada, sertambm considerada de acordo com oajuste da tenso de falta.

Se a pr-falta selecionada, oprograma ir aplicar os valores de pr-falta durante o tempo de pr-falta, paraque o rel seja preparado para o teste.

Para a avaliao automtica, o testeser sempre considerado como aprovado.

Entretanto, se o teste dePickup/Dropout o nico testeselecionado no modulo, ento o testesomente ser aprovado se os valores depickup e dropout forem encontrados comxito.

Existem dois tipos de teste, com a

determinao de pickup e dropout com e

sem o contato de partida, ou seja, pararels digitais ou eletromecnicos.

6.1.1. Determinao dopickup/dropout em rels comcontato de partida

INFORMAES GERAIS SOBRE O TESTE DEPICKUP

Para este teste, necessrio que ocontato geral de partida seja designado.

Caso contrrio, o modulo de testeira reportar hardware insuficiente e oteste no ser executado.

O estado de pr-falta no relevante para este teste e, portanto noser considerado.

DETERMINAODOVALORDE DROP-OUT

Para determinar o valor de drop-out, o modulo partir a corrente de faltapara (1.15 x IPICKUP.).

Isto causar a operao do

contato de partida. Se o contato departida no estiver operado aps o tempoassinalado em Resoluo o teste sercancelado.

A corrente de teste ser reduzidaem degraus com tamanho de (0.01 xIPICKUP), at o contato de partida abrir ouat o valor de (0.8 x IPICKUP ) ser alcanado.

Se o contato no aberto, osvalores de pickup/dropout no podem serdeterminados e o teste cancelado. Se ocontato abre, o valor da corrente gravado como o valor de dropout do rel.

DETERMINAODOVALORDE PICKUP

Usando o mesmo tamanho depasso e tempo, at que o contato departida opere ou o valor de (1.15 x I PICKUP.)seja alcanado.

Se o contato de partida no estaativo, o teste ser cancelado, e somenteo valor de dropout ser gravado.

Entretanto, o valor para que ocontato de partida opere gravado comoo valor de pickup do rel.

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Figura 19 Determinao do valor de Pickup e Dropout com contato de partidaCaso o rel opere, o valor

gradualmente reduzido at 0.8 x IPICKUP,caso no haja a desoperao do contato oteste cancelado.

Figura 20 - Valores de Pickup e Dropoutno encontrados.

USODOCONTATODEPARTIDA

O mdulo de teste segue osseguintes critrios:

Se o contato de partida parte dacondio de trigger, o mdulo deteste ir considerar o contato ativoe fechado ou ativo e aberto deacordo como foi definido nacondio de trigger (1 ou 0respectivamente).

Se o contato definido como No

usado (X), o mdulo de teste irconsiderar como contato fechado.

6.1.2 - Determinao dos valores dePickup/Dropout para rels semcontato de partida

INFORMAES GERAIS SOBRE O TESTE DEPICKUP

O algoritmo utilizado levavantagem, pois considera a inrcia dedispositivos eletromecnicos aodeterminar os valores de pickup edropout.

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Para detectar o trip, o mdulo deteste usa a condio de trigger. Talcondio considera o trip no rel quandoa entrada binria realizar a condio detrigger, ou cosidera o no trip quando istono ocorrer.

DETERMINAODOVALORDEPICKUP

O mdulo de teste ocasiona o tripno rel pelo mtodo da falta valores deIPICKUP (valores de trip). Esta falta serprocessada com sendo um ponto de teste

normal.Entretanto, ela ter um tempo detrip nominal, e o mximo tempo de faltaderivado. Os valores de falta (aps a pr-falta, se escolhida), so aplicados ao relat ocorrer trip ou at o mximo tempode falta esgotar.

Para este caso particular, nenhumteste para o tempo fora da faixa feito.Se o rel no d trip dentro do mximotempo de falta, o teste de pickup cancelado.

Depois que o trip detectado, os

geradores sero desligados para aResoluo adotada ou at a condio detrip no estar mais presente.

Isto ser reaplicado com valores de1,15 x IPICKUPS at que o rel atue com otrip novamente ou decorra 3 segundos,quando o temporizador expira.

Assim, a seqncia repetida paravalores de 1.14, 1.13 x IPICKUPS em diante,at que para um deles no atue o trip dorel. O ltimo valor para o qual ocorre aatuao de trip do rel gravado como ovalor de pickup.

Se a seqncia alcana 0.8 x IPICKUPSdetectando trip para todos pontos, o valorde pickup no pode ser determinado e oteste cancelado.

DETERMINAODOVALORDE DROP-OUT

Aps a determinao do valor depickup, 1.15 x IPICKUPS aplicado at o tripdo rel operar ou passado o tempo de 10segundos o temporizador expira.

Se o temporizador expirar, o valorde dropout no pode ser determinado e oteste cancelado.

Se o trip do rel opera, o mdulode teste reduz o valor da falta em pasosde 0,01 x IPICKUP , com o passo de tempoigual ao adotado em Resoluo, at que acondio de trip desaparea ou o alcance0.8 x IPICKUP .

No ltimo caso, o valor de dropoutno pode ser determinado, e o teste cancelado.

Entretanto, o passo em que acondio de trip desapareceu sergravado como valor de dropout.

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Figura 21 - Determinao do valor de Pickup e Dropout sem contato de partida

Tem o mximo de falta

Figura 22 Atuao do tempo mximo de falta

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Tempo de Resoluo

Figura 21 Atuao do tempo de resoluo

Os contatos de TRIP e PARTIDAdevem ser pr-definidos poir estescontatos so necessrios para arealizao do teste.

Para mudar a designao doscontatos binarios de entrada deve-seacessar a configurao de hardware(pressione Ctrl + H) ou acesse o icone.

Figura 22 Acesso Configuraao deHardware

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