Relé de Proteção de Alimentadores

Data Sheet SEL-751A Schweitzer Engineering Laboratories, Inc

Relé de Proteção de Alimentadores

SEL-751A

Características e Benefícios Principais

O Relé de Proteção de Alimentadores SEL-751A fornece uma excelente combinação de funções de proteção,

monitoramento, controle e comunicação incluídas num pacote industrial.

Funções de Proteção Padronizadas. Efetue a proteção de linhas e equipamentos usando elementos de

sobrecorrente de fase, sequência-negativa, terra-residual e terra-neutro. Implemente esquema de rejeição de

cargas e outros esquemas de controle usando proteção de sub/sobrefrequência baseada em corrente e esquema

falha de disjuntor para um disjuntor tripolar.

Proteção contra Arcos Voltaicos Opcional. Use o SEL-751A com elementos de proteção e entradas opcionais

para o detector de arco voltaico via quatro canais de fibra óptica. Elementos ajustáveis de sobrecorrente de fase

e neutro para detecção do arco voltaico, combinados com elementos para detecção da luz indicativa da

formação do arco voltaico, propiciam uma atuação rápida, segura e confiável da proteção durante eventos com

arco voltaico.

Funções de Proteção Opcionais. Use o SEL-751A com uma das opções de entrada de tensão para fornecer

elementos de sub/sobrefrequência, taxa de variação da frequência, sub/sobretensão, check de sincronismo,

monitor da tensão dc das baterias da subestação, detecção de arco voltaico, potência e elementos de medição da

demanda.

Controles do Operador e Religamento. Facilidade para abertura e fechamento do disjuntor através de quatro

botões de pressão programáveis no painel frontal. Implemente funções de controle local e remoto, e efetue

religamento seletivo com verificações de tensão e sincronismo (opcional).

Software para Ajustes do Relé e das Lógicas. O Software ACSELERATOR QuickSet® SEL-5030 reduz os

custos de engenharia para programação das lógicas e dos ajustes do relé. As ferramentas do Software

ACSELERATOR QuickSet facilitam o desenvolvimento das equações de controle SELOGIC®.

Medição e Monitoramento. Use as funções de medição incorporadas para eliminar os dispositivos de medição

montados separadamente. Analise os relatórios do Registrador Sequencial de Eventos (―Sequential Events

Recorder‖ – SER) e os relatórios oscilográficos dos eventos para agilizar o comissionamento, testes e

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Data Sheet SEL-751A Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.

diagnósticos pós-falta. O protocolo de mensagens não solicitadas do SER permite a coleta de mensagens

binárias do SER ao longo da subestação. A opção com detecção de arco voltaico fornece relatórios de evento e

medição da intensidade da luz para os propósitos de comissionamento e captura dos eventos com arco voltaico

para análise.

Entradas de Tensão com Conexão em Estrela ou Conexão em V. As entradas de tensão opcionais permitem

a conexão das entradas de tensão do relé em estrela, V com dois TPs (―open-delta‖) ou individual.

Recursos Adicionais Padronizados. O SEL-751A também inclui Modbus® RTU, compatibilidade para Event

Messenger, tecnologia de comunicação MIRRORED BITS®

, perfil de carga, monitoramento do desgaste do

disjuntor, suporte para 12 RTDs externos (SEL-2600), entrada IRIG-B, equações SELOGIC avançadas e

protocolo para os sincrofasores em conformidade com a norma IEEE C37.118.

Recursos Opcionais. Selecione a partir de uma ampla oferta de recursos opcionais, incluindo IEC 61850,

DNP3 serial e LAN/WAN, Modbus TCP/IP, 10 RTDs internos, entradas e saídas (I/Os) analógicas/digitais

expandidas, entradas de tensão, entradas de fibra óptica para a função de detecção de arco voltaico, portas de

comunicação EIA-232 ou EIA-485 adicionais, porta serial de fibra óptica, portas Ethernet de fibra óptica ou

cobre, simples ou dual, e etiquetas configuráveis.

Diagrama Funcional Simplificado

Figura 1: Diagrama Funcional

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Funções de Proteção

O SEL-751A inclui um conjunto robusto de

elementos de sobrecorrente de fase, sequência-

negativa, residual e neutro. Cada tipo de elemento

possui quatro níveis de proteção instantânea. Cada

tipo de elemento inclui dois elementos de

sobrecorrente temporizados (exceto o de sequência-

negativa, que tem um elemento de sobrecorrente

temporizado). A Tabela 1 relaciona as curvas

disponíveis no SEL-751A.

O SEL-751A possui duas opções de característica de

reset para cada elemento de sobrecorrente

temporizado. Uma delas consiste em resetar os

elementos quando a corrente cair abaixo do valor de

pickup e assim permanecer durante pelo menos um

ciclo. A outra emula os elementos de um disco de

indução eletromecânico, no qual o tempo de reset

depende dos ajustes do dial de tempo, da

porcentagem do disco em andamento e da quantidade

de corrente.

Tabela 1: Curvas de Sobrecorrente Temporizadas

US IEC

Moderadamente Inversa Normal Inversa

Inversa Muito Inversa

Muito Inversa Extremamente Inversa

Extremamente Inversa Tempo-Longo Inversa

Tempo-Curto Inversa Tempo-Curto Inversa

Elementos de Sobrecorrente para Detecção de Faltas entre Fases

Os elementos de sobrecorrente de fase e sequência-

negativa detectam faltas entre fases. Os elementos de

corrente de sequência-negativa ignoram as cargas

trifásicas para propiciar maior sensibilidade na

cobertura das faltas entre fases. Os elementos de

sobrecorrente de fase detectam faltas trifásicas que

não têm quantidades significativas de sequência-

negativa.

Elementos de Sobrecorrente para Detecção de Faltas à Terra

Os elementos de sobrecorrente de sequência-

negativa, residual (IG) e neutro (IN) detectam faltas à

terra. Além do TC de neutro de 1 A / 5 A, o SEL-

751A oferece um elemento de neutro opcional, de

alta sensibilidade, com valor nominal da corrente de

50 mA ou 2,5 mA.

Tensões Ligadas em Estrela ou em V (“Open-Delta”)

A tensão conectada em estrela (quatro fios) ou em V

com dois TPs (três fios) pode ser aplicada às entradas

de tensão trifásicas VA, VB, VC e N, conforme

mostrado na Figura 2. Somente será necessário

efetuar um ajuste global (DELTA_Y = wye ou

DELTA_Y = delta, respectivamente) e uma alteração

na fiação externa – não são necessários ajustes ou

alterações de hardware internamente ao relé. Dessa

forma, um único modelo do SEL-751A atende a

todas as necessidades de proteção da distribuição,

independentemente da tensão trifásica disponível.

Figura 2: Conecte a Tensão Ligada em Estrela ou em V

(“Open-Delta”) às Entradas de Tensão Trifásicas do

SEL-751A

Além disso, o SEL-751A suporta a entrada de tensão

monofásica. Para consumidores com entrada de TP

monofásica, o SEL-751A vai assumir uma entrada de

tensão equilibrada para todas as funções de proteção

e medição.

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Lógica de Perda de Potencial

O SEL-751A inclui uma lógica de perda de potencial

(―loss-of-potential‖ – LOP) que detecta a queima de

um, dois ou três fusíveis. Esta lógica patenteada de

perda de potencial é exclusiva pois não requer ajustes

e é aplicável de forma universal. A função LOP

propicia o bloqueio dos elementos de proteção para

adicionar segurança durante falha dos fusíveis.

Check de Sincronismo

Quando for especificado o cartão com a opção de

tensão 5 AVI, uma tensão (fase-neutro ou fase-fase) é

conectada à entrada de tensão VS/NS para

verificação de sincronismo do disjuntor (ou

verificação de linha viva/morta). A tensão de check

de sincronismo pode ser usada para coordenar o

religamento com o controlador de religador opcional.

Elementos de Tensão e Frequência para Proteção e Controle Extras

Elementos de Subtensão e Sobretensão

Os elementos de subtensão (27) fase-terra ou fase-

fase e os elementos de sobretensão (59) fase-terra,

fase-fase, sequência-negativa e residual do SEL-

751A são usados para o desenvolvimento dos

seguintes esquemas de proteção e controle:

Trip/alarme ou disparo do relatório de evento

(oscilografia) para condições de subtensão e

sobretensão.

Esquema de rejeição de cargas por subtensão

(27). (O uso de ambos os esquemas de rejeição

de cargas através de 27 e 81U possibilita a

detecção de condições deficientes de MVAR e

MW no sistema.)

Proteção de Subfrequência e Sobrefrequência

Seis níveis de elementos seguros de subfrequência

(81U) ou sobrefrequência (81O) detectam distúrbios

reais de frequência. Utilize a saída desses elementos,

a qual tem ajustes de temporização independentes,

para rejeição de cargas ou trip da geração local. O

SEL-751A efetua as medições de frequência através

da entrada de tensão (se disponível), chaveando

automaticamente para a entrada de corrente se as

tensões não estiverem disponíveis.

Implemente um esquema interno com múltiplos

estágios de trip e recomposição da frequência em

cada disjuntor, usando os vários níveis de sub e

sobrefrequência. Este método evita o custo de fiação

de um esquema complicado de trip e controle a partir

de um relé de frequência separado.

Proteção via Taxa de Variação da Frequência (Opcional)

Quatro elementos independentes da taxa de variação

da frequência são fornecidos com temporizações

individuais para serem usados quando houver

variações de frequência como, por exemplo, no caso

de um desbalanço súbito entre geração e carga. Esses

elementos são acionados para uma ação de controle

ou uma ação de chaveamento, tal como rejeição de

cargas ou desacoplamento do sistema. Cada elemento

inclui uma lógica para detecção de um aumento ou

redução da frequência, bem como detecção da

frequência acima ou abaixo do valor nominal.

Elementos de Potência

O SEL-751A com entradas de tensão opcionais

fornece dois elementos de potência para detecção dos

níveis do fluxo de potência ativa (Watts) ou reativa

(VARs), positivo ou negativo, para aplicação em

alimentadores. Cada elemento de potência tem um

ajuste temporizado de tempo-definido.

Proteção contra Arcos Voltaicos

Uma falta à terra ou curto-circuito com arco num

cubículo de baixa ou média tensão pode causar sérios

danos aos equipamentos e ferimentos nas pessoas.

Esses eventos também podem provocar interrupções

de energia prolongadas e de alto custo.

A melhor forma para minimizar o impacto de um

evento com arco voltaico é reduzir os tempos de

detecção e abertura do disjuntor. Os sistemas de

proteção convencionais podem precisar de vários

ciclos para detectar a falta por sobrecorrente

resultante e abrir o disjuntor. Em alguns casos, pode

não haver corrente suficiente para detectar uma falta

por sobrecorrente. Em algumas aplicações, a abertura

pode levar centenas de milissegundos em função de

fatores como sensibilidade e seletividade.

A proteção baseada na detecção de arcos voltaicos

(―arc-flash detection‖ – AFD) pode atuar no disjuntor

em poucos milissegundos (2 – 5 ms). Esta resposta

rápida pode limitar a energia do arco voltaico,

evitando, dessa forma, o ferimento das pessoas e

limitando ou eliminado os danos aos equipamentos.

A opção da proteção com detecção de arco voltaico

do relé SEL-751A adiciona elementos de proteção e

entradas AFD via quatro canais de fibra óptica. Cada

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canal tem um receptor de fibra óptica e um

transmissor de fibra óptica baseado em LEDs que

continuamente efetua autodiagnósticos e monitora o

circuito óptico para detectar e dar alarme na

ocorrência de qualquer mau funcionamento.

Existem dois tipos de aplicações suportadas pelo

SEL-751A.

Aplicação de Sensores Pontuais

O arco voltaico gera uma luminosidade que é

capturada por um difusor óptico (localizado

adequadamente dentro do cubículo) e transmitida via

cabo de fibra óptica de plástico de 1.000 µm para o

detector óptico instalado internamente ao relé. O relé

efetua testes de ―loopback‖ do sensor do sistema

óptico usando um transmissor baseado em LED para

transmitir pulsos luminosos em intervalos regulares

para os sensores pontuais (através de um segundo

cabo de fibra óptica). Se o receptor óptico do relé não

detectar esta luminosidade, o relé declara uma

condição de mau funcionamento e gera um alarme. A

Figura 3 (parte superior) apresenta um diagrama para

aplicação dos sensores pontuais.

Figura 3: Sistema de Detecção de Arco Voltaico do

SEL-751A

Aplicação de Sensores Baseados em Fibra Óptica Não-Revestida

Uma segunda opção para a função AFD usa um cabo

de fibra óptica de plástico de 1.000 µm, não-

revestida, localizado nos equipamentos do cubículo.

Uma extremidade da fibra óptica é conectada ao

detector óptico do relé e a outra extremidade é

conectada ao LED transmissor do relé.

Periodicamente, o LED transmissor injeta pulsos

luminosos na fibra como um teste de ―loopback‖ do

sensor para verificar a integridade do loop. O relé

detecta e gera alarme para qualquer mau

funcionamento. A Figura 3 (parte inferior) apresenta

um diagrama para aplicação do sensor baseado em

fibra óptica não-revestida.

O sistema AFD do SEL-751A fornece quatro canais

por relé que podem ser configurados para aplicações

com sensores pontuais ou sensores baseados em fibra

óptica não-revestida. As saídas híbridas rápidas

opcionais (alta velocidade e corrente elevada) do relé

propiciam atuação rápida das saídas de trip para o

disjuntor (menos de 50 µs). A abertura rápida do

disjuntor pode evitar sérios danos ou ferimentos nas

pessoas no caso de um evento com arco voltaico. O

relé também permite a captura do evento com sinais

de detecção da luz e a medição dessa luminosidade

para ajudar nos ajustes do relé e na captura do evento

com arco voltaico para registros e análise.

Os elementos ajustáveis de sobrecorrente de fase e

neutro para detecção do arco voltaico são

combinados com elementos para detecção da luz

indicativa da formação do arco voltaico de forma a

propiciar uma atuação rápida, segura e confiável da

proteção durante eventos com arco voltaico.

Opções de Compra Adicionais

As seguintes opções podem ser adquiridas para

qualquer modelo do SEL-751A (consulte a Tabela de

Opção de Modelos—MOT, para detalhes).

Porta(s) Ethernet de fibra óptica ou cobre,

simples ou dual, Modbus TCP, DNP3 serial e

DNP3 LAN/WAN, FTP, Telnet

IEC 61850

DeviceNet

Comunicação EIA-232 ou EIA-485

Porta serial de fibra óptica

Porta EIA-232 ou EIA-485 adicional

I/Os analógicas (4 AI/4 AO, 8 AI)

I/Os digitais (4 DI/4 DO, 8 DI, 3 DI/4 DO/1 AO)

Opções de tensão incluindo entradas do pacote

de monitoramento (entrada de tensão trifásica,

entrada do check de sincronismo, entrada do

monitor das baterias da subestação), proteção e

monitoramento avançados, proteção e entradas

AFD via quatro canais de fibra óptica. Ver

Tabela 2.

10 RTDs

Revestimento conformal para ambientes

altamente úmidos e quimicamente perigosos.

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Tabela 2: Opções das Entradas de Tensão

Opções das Entradas de Tensão Opção (71)

SELECT 3 AVIa

Opção (72)

SELECT 5 AVIb

Opção (73)

SELECT 5 AVIc

Opção (74)

SELECT

3 AVI/4 AFDId

Elementos de sub e sobretensão (27, 59) X X X X

Rastreamento e medição da frequência

baseada na tensão X X X X

Elementos de sub e sobrefrequência (81) X X X X

Medição de potência ativa, reativa, aparente

e do fator de potência X X X X

Medição de energia X X X X

Elementos de check de sincronismo,

incluindo elementos de subtensão e

sobretensão (25, 27S, 59S)

X X

Monitor da tensão dc das baterias da

subestação X X

Medição da demanda e demanda de pico X X

Elemento de sobretensão residual (59G) X X

Elemento de sobretensão de sequência-

negativa (59Q) X X

Elemento da taxa de variação da frequência

(81R) X X

Elementos de potência (32) X X

Entradas do sensor óptico de arco voltaico

(quatro canais de fibra óptica) com

autodiagnóstico contínuo (AFD)

X

Elementos de proteção contra arco voltaico

(50PAF, 50NAF) X

a Opções de tensão;

b Com pacote de monitoramento;

c Com pacotes de monitoramento e proteção e medição avançadas;

d Com proteção e entradas dos detectores de arco voltaico (quatro canais).

Controles do Operador e Religamento

Os Controles do Operador Eliminam as Tradicionais Chaves de Controle do Painel

Quatro controles para o operador, convenientemente

dimensionados, estão localizados no painel frontal do

relé (ver Figura 4). O SER pode ser configurado para

supervisionar os controles do operador. As funções

dos controles do operador também podem ser

alteradas usando as equações de controle SELOGIC.

Nota: Todos os textos podem ser trocados usando as

etiquetas configuráveis.

Figura 4: Controles do Operador dos Modelos Padrão e

com Religamento Opcional

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As descrições seguintes dos controles do operador

estão de acordo com a lógica configurada na fábrica.

No SEL-751A padrão, os usuários podem programar

o controle do operador superior e seus dois LEDs

correspondentes. Se o SEL-751A for especificado

com religamento opcional, os dois LEDs são

programados para fornecer o estado do religamento.

Os dois LEDs, RECL RESET e RECL LOCKOUT,

indicam se o religador está no estado Reset

(Resetado) ou Lockout (Bloqueado).

O controle do operador LOCK bloqueia funções

selecionadas. Pressione este botão durante pelo

menos três segundos para ativar ou desativar a função

de bloqueio (―lock‖). Enquanto este botão estiver na

posição bloqueado, não é possível alterar os estados

dos seguintes controles do operador caso sejam

pressionados: TRIP e CLOSE.

Use os controles do operador CLOSE e TRIP, para

fechar e abrir o disjuntor conectado. Eles podem ser

programados com temporizações intencionais para

atender aos requisitos operacionais de relés montados

junto ao disjuntor. Isto possibilita que o operador

pressione o botão de pressão CLOSE ou TRIP e,

em seguida, se afaste do local antes que o comando

do disjuntor seja executado.

Religamento Automático Programável

Se for especificado com religamento opcional, o

SEL-751A pode religar um disjuntor

automaticamente, até quatro vezes, antes de ser

bloqueado. Use as equações de controle SELOGIC

para programar o SEL-751A para executar as

seguintes funções de religamento:

Permitir o fechamento; por exemplo, quando a

linha do lado da carga estiver sem tensão

(morta), ou quando os dois sistemas estiverem

em sincronismo (opcional).

Incrementar o contador de tentativas de

religamento sem ter dado o comando de abertura;

por exemplo, quando outro relé de proteção

eliminar a falta, o que também é conhecido como

coordenação em seqüência.

Partida do religamento; por exemplo, para

operações específicas de trip da proteção.

Excitar o bloqueio; por exemplo, quando uma

entrada isolada opticamente for desabilitada.

Religamento temporizado; por exemplo, após um

trip causado por uma falta próxima, de alta

intensidade.

Esquema Flexível de Falha da Supervisão do

Religamento que possibilita ser bloqueado ou

passar para a próxima tentativa de religamento

disponível.

O contador de tentativas de religamento controla

quais os elementos de proteção que estão envolvidos

em cada intervalo de religamento. As aplicações

incluem esquemas de proteção através de fusível e de

trip. Os LEDs do painel frontal (―Reset‖ e

―Lockout‖) supervisionam o estado do religamento.

Software para Ajustes do Relé e das Lógicas

O Software ACSELERATOR QuickSet simplifica os

ajustes e propicia suporte de análise para o SEL-

751A. O ACSELERATOR QuickSet fornece várias

formas de criar e gerenciar os ajustes do relé:

Desenvolva ajustes offline com o editor de

ajustes inteligente que permite apenas ajustes

válidos.

Crie equações de controle SELOGIC através do

editor de textos do tipo ―arrastar e soltar‖.

Configure os ajustes corretamente usando a

ajuda online.

Organize os ajustes com o gerenciador do banco

de dados do relé.

Carregue e restitua os ajustes usando um

simples link de comunicação com o PC.

Use o ACSELERATOR QuickSet para verificar os

ajustes e analisar os eventos. Analise os eventos do

sistema de potência com as ferramentas incorporadas

para análise das formas de onda e dos harmônicos.

Os seguintes recursos do ACSELERATOR QuickSet

podem ser usados para monitorar, comissionar e

testar o SEL-751A:

Use a interface com PC para restituir

remotamente os dados do sistema de potência.

Use a Interface Homem-Máquina (IHM) para

monitorar os dados dos medidores, os Relay

Word bits e o estado dos contatos de saída

durante os testes. A janela de controle permite

resetar as grandezas de medição, diagnósticos e

testes dos sensores de arco voltaico, e outras

funções de controle.

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Medição e MonitoramentoO SEL-751A fornece recursos abrangentes de

medição. Consulte a seção ―Especificações‖ na

página 21 para verificar as precisões das medições,

incluindo as medições de potência. Conforme

mostrado na Tabela 3, as grandezas medidas incluem

tensões e correntes de fase; tensões e correntes de

sequência; potência, frequência e energia; e valores

máximos/mínimos registrados de grandezas

selecionadas. O relé reporta todas as grandezas

medidas referidas a valores primários (corrente em A

primários e tensão em V primários).

Tabela 3: Capacidades da Medição

Grandezasa Descrição

Correntes IA, IB, IC, IN, IG Correntes de entrada, corrente de terra residual (IG = 3I0 = IA + IB + IC)

Tensões VA, VB, VC Entradas de tensão conectadas em estrela

Tensões VAB, VBC, VCA Entradas de tensão conectadas em delta

Tensão VS Entrada de tensão para o check de sincronismo

Potência kWA, B, C, 3P

kVARA, B, C, 3P

kVAA, B, C, 3P

Quilowatts, quilovars e quilovolts-amperes monofásicos e trifásicos

Energia MWh3P

MVARh3P-IN

MVARh3P-OUT

MVAh3P

Megawatts-hora, megavars-hora e megavolts-ampere-hora trifásicos

Fator de Potência PFA, B, C, 3P Fator de potência monofásico e trifásico (adiantado ou atrasado)

Sequência 3I2, 3I0, 3V2, 3V0 Tensões e correntes de sequência-negativa e zero

Frequência, FREQ (Hz) Frequência instantânea do sistema de potência

Tensão VDC Tensão das baterias da subestação

Intensidade da Luz (%) LS1–LS4 Entradas da luz do arco voltaico em % do fundo de escala

a Grandezas monofásicas de potência, energia e fator de potência não estão disponíveis se forem usados TPs conectados em delta.

Perfil de Carga

O SEL-751A incorpora um registrador programável

do Perfil de Carga (―Load Profile‖ – LDP) que

registra até 17 grandezas de medição em memória

não volátil, em intervalos fixos de tempo. O LDP

armazena os dados mais recentes de vários dias a

várias semanas, dependendo de como for ajustado.

Medição Fasorial Sincronizada

Combine o SEL-751A com a fonte de código de

tempo SEL IRIG-B para medir o ângulo do sistema

em tempo real, com uma precisão na temporização de

±10 µs. Efetue a medição em tempo real dos ângulos

de fase de corrente e tensão instantâneos para

melhorar a operação do sistema com as informações

dos sincrofasores. Substitua a medição de estado,

validação de estudos ou supervisione a estabilidade

do sistema.

Use o SEL-5077 SYNCHROWAVE® Server Software

ou o SEL-5078 SYNCHROWAVE Console Software

para visualizar os ângulos do sistema em múltiplos

pontos, propiciando a medição dos estados do

sistema, bem como uma análise precisa do mesmo

(ver Figura 5).

Figura 5: Visualização do Ângulo do Sistema em

Múltiplos Pontos

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Relatórios de Evento

Os Relatórios de Evento (Oscilografia) e o

Registrador Sequencial de Eventos (SER)

simplificam a análise pós-falta e ajudam na

compreensão das operações de esquemas de proteção

simples e complexos. Em resposta aos ajustes de

disparo selecionados pelo usuário, as informações de

tensão, corrente, frequência e estados dos elementos

contidas em cada relatório de evento confirmam o

desempenho do relé, do esquema e do sistema para

cada falta. Quando você solicita um relatório de

evento, é possível escolher o nível de detalhamento

necessário (ex., dados analógicos filtrados ou brutos,

com resolução de 1/4 de ciclo ou 1/16 de ciclo).

O relé armazena em memória não volátil até quatro

relatórios de evento (os mais recentes) com duração

de 64 ciclos ou até dezenove relatórios de evento (os

mais recentes) com duração de 15 ciclos. Os ajustes

do relé são sempre anexados no final de cada

relatório de evento.

Os seguintes formatos de dados analógicos são

disponibilizados:

Resolução de 1/4 de ciclo ou 1/16 de ciclo

Analógicos filtrados ou não-filtrados

ASCII ou ASCII Comprimido

A função SER do relé armazena as últimas 1024

entradas. Use este recurso para obter uma ampla

perspectiva de imediato. As entradas do SER ajudam

a monitorar as ocorrências de mudança de estado das

entradas e saídas, e pickup/dropout dos elementos.

A entrada do código de tempo IRIG-B sincroniza o

horário do SEL-751A com uma variação de 5 ms

em relação à entrada da fonte de tempo. Uma fonte

adequada para esse código de tempo é o sistema de

Sincronismo de Tempo por Satélite (―SEL-2401

Satellite-Synchronized Clock‖) ou o Processador de

Comunicações SEL-2020, SEL-2030 ou SEL-2032

(via Porta Serial 2 ou 3 no SEL-751A).

Monitor das Baterias da Subestação

Os relés SEL-751A que incluem a opção de tensão

avançada com o pacote de monitoramento efetuam a

medição e reportam a tensão das baterias da

subestação conectada aos terminais VBAT. O relé

inclui dois comparadores de limites programáveis e

uma lógica associada para alarme e controle. Por

exemplo, se houver falha do carregador de baterias, a

tensão dc medida cai abaixo de um valor limite

programável. O SEL-751A dá o alarme para alertar

as equipes de operação antes que a tensão das

baterias caia para níveis inaceitáveis. Monitore esses

limites usando um processador de comunicação da

SEL para gerar mensagens, efetuar chamadas

telefônicas ou outras ações.

A tensão dc medida é exibida no display METER e

na coluna VDC do relatório de evento. Use os dados

da coluna do relatório de evento para obter uma tela

com a oscilografia da tensão das baterias. Esta tela

mostra a queda da tensão das baterias da subestação

durante o trip, fechamento e outras operações de

controle.

Monitor do Desgaste dos Contatos do Disjuntor

Disjuntores sofrem desgaste mecânico e elétrico cada

vez que operam. Uma programação inteligente da

manutenção do disjuntor leva em consideração os

dados publicados pelo fabricante referentes ao

desgaste dos contatos versus níveis de interrupção e

número de operações. Usando a curva de manutenção

do fabricante do disjuntor como dados de entrada, a

função de monitoramento do disjuntor do SEL-751A

compara esses dados de entrada com a corrente ac

medida (não-filtrada) no instante do trip e com o

número de operações de abertura.

Cada vez que ocorre trip do disjuntor, o relé integra

as informações das correntes medidas. Quando o

resultado dessa integração exceder o valor limite

ajustado com base na curva de desgaste do disjuntor

(Figura 6), o relé dá alarme via contato de saída,

porta de comunicação ou display do painel frontal.

Essas informações permitem efetuar a programação

da manutenção do disjuntor de forma oportuna e

econômica.

Figura 6: Ajustes e Curva de Desgaste dos Contatos do

Disjuntor

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Automação

Recursos de Integração e Lógica de Controle Flexíveis

O SEL-751A é equipado com até quatro portas

seriais operando de forma independente: uma porta

EIA-232 no painel frontal, uma porta EIA-232 ou

EIA-485 no painel traseiro, e uma porta de fibra-

óptica. Adicionalmente, o SEL-751A tem um cartão

com opção da porta EIA-232 ou EIA-485.

Opcionalmente, o relé suporta portas Ethernet de

fibra óptica ou cobre, simples ou dual. O relé não

requer um software especial de comunicação.

Use qualquer sistema que emula para um sistema

terminal padrão. Estabeleça a comunicação através da

conexão de: computadores; modems; conversores de

protocolo; impressoras; um Processador de

Comunicações SEL-2020, SEL-2030 ou SEL-2032;

porta serial para o SCADA; e/ou UTRs para

comunicação local ou remota. Consulte a Tabela 4

para obter uma lista dos protocolos de comunicação

disponíveis no SEL-751A.

Tabela 4: Protocolos de Comunicação

Tipo Descrição

ASCII Simples Comandos em linguagem simples para comunicação homem-máquina. Use para medição,

ajustes, estado da autodiagnose, relatórios de evento (oscilografia) e outras funções.

ASCII Comprimido

(―Compressed ASCII‖)

Relatórios de dados ASCII delimitados por vírgula. Permite a um dispositivo externo obter dados

do relé em um formato apropriado, importando diretamente para um programa de banco de

dados ou planilha eletrônica. Os dados são protegidos por verificação de soma (―checksum‖).

―Extended Fast Meter‖ e

―Fast Operate‖

Protocolo Binário para comunicação máquina-máquina. Atualiza rapidamente os processadores

de comunicação da SEL, UTRs, e outros dispositivos da subestação com informações de

medição, estados das I/Os e elementos do relé, estampas de tempo (―time-tags‖), comandos de

abrir e fechar, e sumários dos relatórios dos eventos. Os dados são protegidos por verificação de

soma. Os protocolos Binário e ASCII operam simultaneamente através das mesmas linhas de

comunicação, evitando que as informações de medição de controle do operador sejam perdidas

quando um técnico estiver transferindo um relatório de evento.

Protocolo ―Fast SER‖ Possibilita que os eventos do SER sejam aquisitados por um sistema de coleta automática de

dados.

Modbus Modbus baseado na Ethernet ou comunicação serial com remapeamento de pontos. Inclui acesso

aos dados de medição, elementos de proteção, contatos de entrada/saída, sinalizações, SER,

sumários dos relatórios dos eventos do relé e grupos de ajustes.

DNP3 Protocolos DNP3 baseados na Ethernet ou comunicação serial.

Fornece objetos DNP3 mapeáveis e default que incluem o acesso aos dados de medição,

elementos de proteção, Relay Word bits, contatos das I/Os, sinalizações, SER, sumários dos

relatórios dos eventos do relé e seleção do grupo de ajustes.

IEC 61850 Norma internacional, baseada na Ethernet, para interoperabilidade entre dispositivos inteligentes

de uma subestação. Opera I/Os e bits remotos. Monitora os Relay Word bits e as grandezas

analógicas.

Sincrofasores Protocolo dos sincrofasores em conformidade com IEEE C37.118 para atender às capacidades de

controle, resposta e medição de estado do sistema.

Event Messenger O SEL-3010 propicia que os usuários recebam mensagens de alerta enviadas diretamente para

seus telefones celulares. Os alertas podem ser disparados por eventos do relé e podem incluir

grandezas medidas pelo relé.

DeviceNet Permite a conexão a uma rede DeviceNet para acesso aos dados de medição, elementos de

proteção, contatos das I/Os, sinalizações e grupos de ajustes.

11


Use um processador de comunicação da SEL como

ponto central de um sistema em estrela, com conexão

ponto a ponto via cabos de cobre ou de fibra óptica

entre o ponto central e o SEL-751A (Figura 7).

O processador de comunicação suporta links de

comunicação externos, incluindo a rede de telefonia

pública discada para o acesso da engenharia para

envio de mensagens de alerta e a conexão de uma

linha privada para o sistema SCADA.

Figura 7: Exemplo do Sistema de Comunicação

A SEL fabrica vários tipos de cabos padronizados

para conexão deste e de outros relés a diversos

dispositivos externos. Consulte o seu representante

SEL para mais informações sobre a disponibilidade

dos cabos.

A lógica de controle do SEL-751A melhora a

integração, conforme indicado a seguir:

Substitua as tradicionais chaves de controle do

painel. Elimine as tradicionais chaves de controle

do painel, substituindo-as por 32 bits locais.

Ajuste, apague ou ative os bits locais através dos

botões de pressão e display do painel frontal.

Programe os bits locais no seu esquema de

controle através das equações de controle

SELOGIC. Use os bits locais para executar funções

tais como teste do comando de abertura ou

abertura/fechamento do disjuntor.

Elimine a fiação entre o relé e a UTR. Elimine a

fiação entre o relé e a UTR através de 32 bits

remotos. Ajuste, apague ou ative os bits remotos

usando os comandos da porta serial. Programe os

bits remotos no seu esquema de controle através

das equações de controle SELOGIC. Use os bits

remotos para operações de controle do tipo

SCADA tais como abertura, fechamento e seleção

do grupo de ajustes.

Substitua os tradicionais relés de selo

biestáveis (“latching relays”). Substitua até 32

relés de selo biestáveis tradicionais, usados para

funções como ―habilitar o controle remoto‖, por

bits de selo. Programe as condições de selo e de

reset do selo através das equações de controle

SELOGIC. Ative ou desative os bits de selo não

voláteis usando: entradas isoladas opticamente,

bits remotos, bits locais ou qualquer condição

lógica programável. Os bits de selo mantêm seu

estado quando o relé perde a alimentação.

Substitua as tradicionais lâmpadas de

sinalização do painel. Substitua as tradicionais

lâmpadas de sinalização do painel por 32 displays

programáveis. Defina mensagens personalizadas

(ex., Disjuntor Aberto, Disjuntor Fechado) para

reportar as condições do relé ou do sistema de

potência no display do painel frontal. Use as

equações SELOGIC avançadas para controlar quais

as mensagens que o relé deve exibir.

Elimine os temporizadores externos. Elimine os

temporizadores externos usados em esquemas

específicos de controle e proteção, substituindo-os

por 32 temporizadores das equações de controle

SELOGIC para uso geral. Cada temporizador tem

ajustes independentes dos tempos de pickup e

dropout. Programe cada entrada do temporizador

com qualquer elemento desejado (ex., temporizar

um elemento de corrente). Especifique a saída do

temporizador para lógica de trip, teleproteção ou

outra lógica de esquema de controle.

Elimine as alterações de ajuste. Os grupos de

ajustes selecionáveis tornam o SEL-751A ideal

para aplicações que necessitem de alterações

frequentes de ajustes e de adaptação da proteção

às alterações das condições do sistema.

O relé armazena três grupos de ajustes. Selecione o

grupo de ajustes ativo através de uma entrada isolada

opticamente, comando ou outras condições

programáveis. Use esses grupos de ajuste para cobrir

uma ampla faixa de contingências de proteção e

controle.

Quando é efetuada a troca do grupo de ajustes, são

trocados tanto os ajustes da lógica quanto os ajustes

dos elementos do relé. Programe os grupos para

diferentes condições de operação, tais como:

paralelismo de alimentadores, manutenção na

subestação, operações sazonais, contingências de

emergência, alterações da fonte e do carregamento, e

alterações dos ajustes dos relés localizados ―à frente‖

(―downstream‖).

12


Protocolo “Fast SER”

O Protocolo do Registrador Sequencial de Eventos

(SER) da SEL, ―SEL Fast SER‖, possibilita que os

eventos do SER sejam aquisitados por um sistema de

coleta automática de dados. Este protocolo é

disponibilizado em qualquer porta serial traseira.

Dispositivos com recursos de processamento

incorporados podem usar essas mensagens para

habilitar e aceitar mensagens binárias não solicitadas

do SER, provenientes de relés SEL-751A.

Os relés e os processadores de comunicação da SEL

têm duas sequências de dados independentes que

compartilham a mesma porta serial. A interface serial

normal consiste de relatórios e comandos em

caracteres ASCII que são de fácil compreensão por

quem estiver usando um terminal ou um pacote para

emulação em terminal. As sequências de dados

binários podem interromper a sequência de dados

ASCII para obter informações, e em seguida permitir

que a mesma (a sequência de dados ASCII ) continue.

Esse mecanismo permite que um único canal de

comunicação seja usado para comunicações em

ASCII (ex., transmissão de um extenso relatório de

evento) intercaladas com rápidas exibições de dados

binários para suportar a aquisição rápida de dados da

medição ou do SER.

Arquiteturas da Rede Ethernet

Configure os ajustes da Porta 1 (Ethernet) de cada relé. Para relés com uma porta Ethernet, especifique uma rede de fibra óptica ou cobre.

Figura 8: Configuração de uma Rede Ethernet Simples

13


Configure os ajustes da Porta 1 (Ethernet) de cada relé. Para relés com duas portas Ethernet, especifique uma rede de fibra óptica ou cobre.

Figura 9: Configuração de uma Rede Ethernet Simples com Duas Conexões Redundantes (Modo Failover)

Configure os ajustes da Porta 1 (Ethernet) de cada relé. Para relés com duas portas Ethernet, especifique uma rede de fibra óptica ou cobre.

Figura 10: Configuração de uma Rede Ethernet Simples com Estrutura em Anel (Modo Switched)

14


Recursos Adicionais

Tecnologia MIRRORED BITS para Comunicação entre Relés

A tecnologia de comunicação MIRRORED BITS,

patenteada pela SEL, possibilita a comunicação

digital bidirecional entre relés. Os MIRRORED BITS

podem operar de forma independente em até duas

portas seriais EIA-232 traseiras e uma porta serial de

fibra óptica traseira num único SEL-751A.

Essa tecnologia de comunicação digital bidirecional

cria oito saídas virtuais adicionais (MIRRORED BITS

transmitidos) e oito entradas virtuais adicionais

(MIRRORED BITS recebidos) para cada porta serial

operando no modo MIRRORED BITS (ver Figura 11).

Use esses MIRRORED BITS para transmitir/receber

informações entre os relés localizados atrás

(―upstream‖) e um controlador de religador (ex.,

SEL-351R) localizado à frente (―downstream‖),

visando melhorar a coordenação e obter abertura

mais rápida para faltas localizadas à frente

(―downstream‖). A tecnologia MIRRORED BITS

também ajuda a reduzir o tempo total de operação de

um esquema eliminando a necessidade de habilitar

contatos de saída para transmissão de informações.

Figura 11: Bits de Transmissão e Recepção da

Tecnologia MIRRORED BITS

LEDs Indicadores de Estado e Trip

O SEL-751A inclui 16 LEDs de sinalização de estado

e trip no painel frontal. Todos os LEDS são

despachados da fábrica com os ajustes predefinidos e

fixos. Você pode reprogramar esses LEDs para

aplicações específicas. Essa combinação de

sinalizações está mostrada e explicada na Figura 13.

Pode ser necessário trocar algumas etiquetas de

identificação dos LEDs do painel frontal se você

reprogramá-los para aplicações específicas ou

exclusivas—ver Etiquetas Configuráveis.

Pontos do Event Messenger

O SEL-751A, quando usado com o SEL-3010 Event

Messenger, pode permitir que até 32 mensagens em

ASCII definidas pelo usuário, juntamente com dados

analógicos medidos ou calculados pelo relé, sejam

transformadas em mensagens de voz. Essa

combinação permite que o usuário receba mensagens

de voz em qualquer telefone, avisando quando da

transição de qualquer Relay Word bit do relé.

Notificação verbal de aberturas de disjuntores, falhas

de fusíveis, alarmes de RTDs, etc., podem agora ser

enviadas diretamente para seu telefone celular através

do uso do SEL-751A e SEL-3010 (têm de estar

conectados a uma linha de telefone analógica). Além

disso, as mensagens podem incluir uma grandeza

analógica, tal como medições de corrente, tensão ou

potência efetuadas pelo SEL-751A.

Etiquetas Configuráveis

Use as etiquetas configuráveis opcionais para re-

etiquetar os controles do operador e os LEDs

(mostrados na Figura 13), visando atender aos

requisitos da instalação. Este recurso inclui etiquetas

pré-impressas (com textos default de fábrica),

etiquetas em branco e um modelo (template)

Microsoft® Word no CD-ROM. Isso permite que as

etiquetas do SEL-751A sejam feitas rapidamente e

tenham aparência profissional. As etiquetas podem

ser personalizadas sem o uso de um PC, escrevendo o

texto da etiqueta nova no estoque em branco

fornecido. A capacidade de customizar as funções de

controle e indicação propicia que procedimentos

específicos das concessionárias e indústrias sejam

implementados sem necessidade de etiquetas

adesivas. Todas as figuras deste data-sheet mostram

as etiquetas default de fábrica do SEL-751A,

incluindo o modelo padrão apresentado na Figura 13.

15


Guia para Especificação

A proteção de alimentadores deverá ser fornecida por

um relé microprocessado equipado com as seguintes

funções de proteção, monitoramento, controle,

automação e emissão de relatórios. Deverão também

ser incluídas as funções de autodiagnose do relé. Os

requisitos específicos são os seguintes:

Proteção e Controle

Elementos de sobrecorrente de fase, neutro,

residual e sequência-negativa

(50P/50N/50G/50Q)

Elementos de sobrecorrente temporizados de

fase, neutro, residual e sequência-negativa

(51P/51N/51G/51Q)

Subfrequência e sobrefrequência baseadas em

corrente (81)

Falha de disjuntor/contator

Controle do religamento automático (79)

Opcionalmente, o relé deverá fornecer os seguintes

elementos de proteção.

Sobrecorrente para detecção de arco-voltaico

(50PAF, 50NAF)

Subtensão e sobretensão (27, 59, 59G, 59Q)

Elementos de potência (32)

Fator de potência (55)

Subfrequência e sobrefrequência baseadas em

tensão (81)

Taxa de variação da frequência (81R)

Perda de potencial (60)

Check de sincronismo (25)

Entradas de Temperatura

Disponibilidade para até 12 entradas de RTDs em um

módulo externo (SEL-2600) ou 10 entradas de RTDs

através de um cartão interno, o qual, se incluído,

deverá ter os seguintes recursos:

Transmissão via fibra óptica das temperaturas

dos RTDs (usando SEL-2600) para o relé:

alcance ≤ 1.000 m

Tipos de RTDs selecionados no campo

separadamente: Pt100, Ni100, Ni120 ou Cu10

Imunidade a ruídos (50 Hz e maior) nas entradas

dos RTDs até 1,4 Vacpico

Um contato de entrada (com o SEL-2600)

Automação

32 pontos lógicos de controle local, 32 pontos

lógicos de controle remoto, 32 pontos lógicos de

selo, 32 contadores, 32 variáveis matemáticas, 32

variáveis lógicas e 32 temporizadores

Equações de controle SELOGIC com capacidade

de equações matemáticas e lógica Booleana para

lógica e controle

Comunicação/Integração

Protocolos ASCII, Modbus RTU, DeviceNet,

Event Messenger, MIRRORED BITS, Telnet, FTP,

Modbus TCP, DNP3 serial e LAN/WAN, IEEE

C37.118 (dados dos sincrofasores) e IEC 61850

Uma porta EIA-232 no painel frontal e uma

porta EIA-232 ou EIA-485 no painel traseiro,

uma porta serial de fibra óptica opcional e uma

porta(s) Ethernet de fibra óptica ou cobre,

simples ou dual, opcional

Capacidade para uma porta adicional EIA-232

ou EIA-485 no painel traseiro

Software para PC baseado em Windows® para

ajustes, restituição de relatórios, medição, IHM e

controle

Visualização no Painel Frontal

O painel frontal deverá ter capacidade de

exibição de valores medidos, valores calculados,

estado das I/Os, estado dos dispositivos e

parâmetros de configuração no LCD do painel

frontal.

O display deverá ter capacidade de ser rotativo

para exibição de dados e mensagens

personalizadas. Deverão ser fornecidas 32

mensagens para exibição no display.

O painel frontal deverá também incluir um

mínimo de 6 LEDs programáveis pelo usuário e

4 controles via botões de pressão programáveis

pelo usuário com 8 LEDs programáveis.

Monitoramento e Emissão de Relatórios

Monitoramento do perfil de carga—Propicia uma

visão rápida periódica (taxa selecionável de 5 a

60 minutos) para até 17 grandezas analógicas

selecionáveis

Medição—O relé deverá incluir recursos para

medição das grandezas de corrente da demanda

de fase e demanda de pico, qualidade de energia,

potência, tensão e corrente em tempo real.

Também deverão ser incluídas a medição das

temperaturas dos RTDs, medição dos dados dos

sincrofasores e medição dos valores

máximos/mínimos. A proteção contra arco

voltaico deverá incluir a medição da intensidade

luminosa.

Sumários dos eventos—Dados do trip e do tipo

de falta, incluindo o instante do trip

16


Relatórios de evento—Duração de 15 ciclos (até

19 relatórios) ou 64 ciclos (até 4 relatórios) com

resolução de 4 ou 16 amostras por ciclo

Registrador Sequencial de Eventos (SER)—Até

1024 transições dos elementos, entradas e saídas

mais recentes, com estampas de tempo

Dados armazenados em memória Flash, não

volátil

Monitor das baterias da subestação com dois

níveis de detecção (pacote de monitoramento)

Monitoramento do desgaste dos contatos do

disjuntor

Relatório de evento com entrada dos sinais de

detecção da luz do arco voltaico

Medição Fasorial Sincronizada

O relé deverá fornecer medições fasoriais de alta

precisão para tensões e correntes se houver um

sinal IRIG-B disponível.

O relé deverá fornecer uma taxa selecionável de

atualização dos dados dos sincrofasores de 1–10

vezes por segundo.

Hardware

Faixa da temperatura de operação de –40ºC a

+85ºC

Faixa da tensão de operação da entrada da fonte

de alimentação de 24–48 Vdc, 110–250 Vdc ou

110–230 Vac

Recurso para entrada do código demodulado de

sincronização de tempo IRIG-B

12 entradas de RTDs externas ou 10 entradas de

RTDs internas opcionais

Entradas de corrente ac, IA, IB, IC e IN, de 5 A

ou 1 A, com entrada IN de alta sensibilidade

opcional de 2,5 mA ou 50 mA

3 entradas de tensão ac, máximo de 300 V,

entrada da tensão do check de sincronismo,

entrada da tensão das baterias da subestação e

entradas AFD

I/Os flexíveis e configuráveis, incluindo I/Os

digitais e I/Os analógicas

Saídas eletromecânicas ou digitais fast hybrid

(interrupção de correntes elevadas em alta

velocidade) opcionais

Entradas digitais isoladas opticamente

Entradas analógicas de tensão (até a faixa ±10 V)

ou corrente (até a faixa ±20 mA) selecionáveis

por jumper

O painel frontal do relé deverá atender aos

requisitos da norma NEMA12/IP65

Revestimento conformal das placas de circuito

impresso

Certificação para Instalações Perigosas, Divisão

2, Classe 1

17


Diagramas de Fiação

Figura 12: Diagrama de Fiação do SEL-751A

18


Diagramas dos Painéis

Figura 13: Painel Frontal com Etiquetas Configuráveis Default

Figura 14: Opção com Porta Ethernet de Fibra Óptica Dual, Pacote de Monitoramento e Placa de Tensão Avançada,

DeviceNet, Porta Serial de Fibra Óptica e Fast Hybrid 4 DI/4 DO

19


Figura 15: Comunicação EIA-232, Ethernet, Serial de Fibra Óptica, Opção de Tensão com 4 DO/3 DI/1 AO e

3 AVI/4 AFDI com Entradas do Detector de Arco Voltaico

Figura 16: Opção com Ethernet, Serial de Fibra Óptica, 8 DI, RTDs e 4 AI/4 AO

20


Figura 17: Opção com Porta Serial de Fibra Óptica, DeviceNet, Fast Hybrid 4 DI/4 DO e Tensão

Dimensões do Relé

Figura 18: Dimensões do SEL-751A dos Modelos para Montagem em Rack e em Painel

21


Especificações

Especificações Gerais

Entradas de Corrente AC

Correntes de Fase e Neutro

INOM = 1 A, 5 A, 50 mA ou 2,5 mA (alta sensibilidade)

secundários, dependendo do modelo.

INOM = 5 A

Faixa Nominal (X/R = 40): 0,10–100,00 A

Nominal Térmico Contínuo: 15 A

Térmico p/ 1 Segundo: 500 A

Frequência Nominal: 50/60 ±5 Hz

Burden (por fase): < 0,1 VA

INOM = 1 A

Faixa Nominal (X/R = 40): 0,02–20,00 A


Térmico p/ 1 Segundo: 100 A


Burden (por fase): < 0,01 VA

INOM = 50 mA

Faixa Nominal (X/R = 40): 5,0–1000,00 mA


Térmico p/ 1 Segundo: –


Burden (por fase): < 2 mVA

INOM = 2,5 mA

Faixa Nominal (X/R = 40): 0,13–12,50 mA


Térmico p/ 1 Segundo: –


Burden (por fase): < 0,1 mVA

Categoria de Medição: II

Entradas de Tensão AC

Tensão Nominal de

Operação (Ue):

100–250 Vac

Tensão Nominal Contínua: 300 Vac

Térmico p/ 10 Segundos: 600 Vac


Burden: < 0,1 VA

Fonte de Alimentação

Alimentação de Alta-Tensão

Tensão Nominal de Alimentação:

110–240 Vac, 50/60 Hz

110–250 Vdc

Faixa da Tensão de Entrada: 85–264 Vac, 85–275 Vdc

Consumo de Energia: < 40 VA (ac)

< 20 W (dc)

Interrupções: 50 ms @ 125 Vac/Vdc

100 ms @ 250 Vac/Vdc

Alimentação de Baixa-Tensão

Tensão Nominal de Alimentação:

24-48 Vdc

Faixa da Tensão de Entrada: 19,2-52,8 Vdc

Consumo de Energia: < 20 W (dc)

Interrupções: 10 ms @ 24 Vdc

50 ms @ 48 Vdc

Contatos de Saída

Geral

OUT103 é Saída de Trip Tipo C; todas as outras saídas são Tipo A.

Tensão de Teste Dielétrico: 2.000 Vac

Tensão de Suportabilidade

de Impulso (Uimp):

4.000 V

Durabilidade Mecânica: 10.000 operações sem carga

Tempo de Pickup/Dropout: 8 ms (energização da bobina para

fechamento do contato)

Características Nominais das Saídas DC

Tensão Operacional Nominal: 250 Vdc

Faixa da Tensão Nominal: 19,2–275 Vdc

Tensão Nominal de Isolação: 300 Vdc

Fechamento: 30 A @ 250 Vdc cf. IEEE C37.90

Carregamento Contínuo: 6 A @ 70ºC

4 A @ 85ºC

Térmico: 50 A por 1 segundo

Proteção dos Contatos: 360 Vdc, 40 J proteção MOV nos

contatos abertos

Capacidade de Interrupção (10.000 operações)

conf. IEC 60255-0-20:1974:

24 Vdc 0,75 A L/R = 40 ms 48 Vdc 0,50 A L/R = 40 ms


Cíclica (2,5 ciclos/segundo) conf. IEC 60255-0-20:1974:


125 Vdc 0,30 A L/R = 40 ms

250 Vdc 0,20 A L/R = 40 ms

Características Nominais das Saídas AC

Tensão Operacional Nominal

Máxima (Ue):

240 Vac

Tensão Nominal de Isolação (Ui)

(excluindo EN 61010-1):

300 Vac

Categoria de Utilização: AC-15 (controle de cargas

eletromagnéticas > 72 VA)

Designação Nominal do Contato: B300 (B = 5 A, 300 = tensão

de isolação nominal)

Proteção de Tensão nos Contatos Abertos:

270 Vac, 40 J

Corrente Operacional Nominal

(Ie):

3 A @ 120 Vac 1,5 A @ 240 Vac

Corrente Nominal Térmica

Convencional (Ithe):

5 A


22


Durabilidade Elétrica /

VA Nominal de Fechamento:

3.600 VA, cos = 0,3

Durabilidade Elétrica /

VA Nominal de Interrupção:

360 VA, cos = 0,3

Redução (―Derating‖) da Temperatura dos Contatos de Saída Digitais (UL/CSA) para Operação em Temperaturas Elevadas

Cartões de

Saídas Digitais

Instalados

Temperatura

Ambiente de

Operação

Valor Máx.

de Corrente

(Ithe)

Fator de

Serviço

1–3 menor ou igual a 60ºC

5,0A Contínuo

1–3 entre 60ºC e

70ºC

2,5 A Contínuo

“Fast Hybrid” (Interrupção de Correntes Elevadas em Alta Velocidade)

Fechamento: 30 A

Carregamento: 6 A contínuos a 70ºC

4 A contínuos a 85ºC

Nominal p/ 1 Segundo: 50 A

Proteção MOV (máx. tensão): 250 Vac/330 Vdc

Tempo de Pickup: < 50 µs, carga resistiva

Tempo de Dropout: < 8 ms, carga resistiva

Capacidade de Interrupção (10.000 operações):


250 Vdc 10,0 A L/R = 20 ms

Capacidade Cíclica (4 ciclos/segundo, seguido por 2 minutos de desligamento para dissipação térmica):

48 Vdc 10,0 A L/R = 40 ms


Nota: Conforme IEC 60255-23:1994, usando o método de

avaliação simplificado.

Nota: Características nominais de fechamento conforme

IEEE C37.90-1989.

Entradas de Controle Isoladas Opticamente

Quando Usadas com Sinais de Controle DC

250 V: Opera entre 200–275 Vdc;

reseta abaixo de 150 Vdc

220 V: Opera entre 176–242 Vdc; reseta abaixo de 132 Vdc

125 V: Opera entre 100–135,5 Vdc;


110 V: Opera entre 88–121 Vdc;


48 V: Opera entre 38,4–52,8 Vdc; reseta abaixo de 28,8 Vdc

24 V: Opera entre 15–30 Vdc; reseta para < 5 Vdc

Quando Usadas com Sinais de Controle AC

250 V: Opera entre 170,6–300 Vac; reseta abaixo de 106 Vac

220 V: Opera entre 150,2–264 Vac;

reseta abaixo de 93,3 Vac

125 V: Opera entre 85–150 Vac;

reseta abaixo de 53 Vac





24 V: Opera entre 14–27 Vac; reseta abaixo de 5 Vac

Consumo de Corrente p/

Tensão Nominal DC:

2 mA (p/ 220-250 V) 4 mA (p/ 48-125 V)

10 mA (p/ 24 V)

Tensão de Suportabilidade de Impulso (Uimp)

Nominal:

4.000 V

Saída Analógica (Opcional)

1AO 4AO

Corrente: 4–20 mA ±20 mA

Tensão: – ±10 V

Carga a 1 mA: – 0–15 kΩ

Carga a 20 mA: 0–300 Ω 0–750 Ω

Carga a 10 V: – > 2000 Ω

Taxa de Atualização: 100 ms

Erro: < ±0,55%, fundo de escala, a 25ºC

Selecione a partir das grandezas analógicas disponíveis do relé

Entradas Analógicas (Opcional)

Faixa Máxima da Entrada: ±20 mA ±10 V

Faixa operacional definida pelo usuário

Impedância da Entrada: 200 Ω (modo corrente) > 10 kΩ (modo tensão)

Precisão a 25ºC:

Com Calibração pelo Usuário:

0,050% de ±20 mA (modo corrente)

0,025% de ±10 V (modo tensão)

Sem Calibração pelo Usuário:

0,050% de ±20 mA (modo corrente)

0,25% de ±10 V (modo tensão)

Variação da Precisão com a Temperatura:

±0,015% por ºC do fundo de escala

(±20 mA ou ±10 V)

Detectores de Arco Voltaico (Opcional)

Par transmissor/receptor de fibra óptica multimodo

Tipo da Fibra Óptica: Revestido (―Jacketed‖), não-revestido

ou plástico, diâmetro de 1.000 µm, comprimento de onda de 640 nm

Tipo do Conector: V-pin

Laser/LED: LED Classe 1, em conformidade com IEC 60825 1:1993 + A1:1997 +

A2:2001

Frequência e Rotação de Fases

Freqüência do Sistema: 50, 60 Hz

Rotação de Fases: ABC, ACB

Rastreamento da

Frequência:

20–70 Hz

23


Entrada do Código de Tempo

Formato: Demodulado IRIG-B

Estado ON (1): Vih ≥ 2,2 V

Estado OFF (0): Vil 0,8 V

Impedância de Entrada: 2 kΩ

Precisão: O horário do relé é sincronizado com

precisão de ±5ms da entrada da fonte

de tempo.

Portas de Comunicação

EIA-232 Padrão (2 portas)

Localização: Painel Frontal

Painel Traseiro

Velocidade dos Dados: 300 – 38.400 bps

Porta EIA-485 (opcional)

Localização: Painel Traseiro

Velocidade dos Dados: 300 – 19.200 bps

Porta Ethernet (opcional)

Cobre 10/100BASE-T Simples/Dual (conector RJ-45) 100BASE-FX Simples/Dual (conector LC)

Porta de Fibra Óptica Multimodo (Opcional)

Laser/LED: LED Classe 1, em conformidade com

IEC 60825-1:1993 + A1:1997 + A2:2001

Características das Portas de Fibra Óptica

Porta 1 (ou 1A, 1B) Ethernet

Comprimento de Onda: 1.300 nm

Tipo do Conector Óptico: LC

Tipo da Fibra Óptica: Multimodo

Ganho (―Budget‖) do

Sistema:

16,1 dB

Potência TX Típica: –15,7 dBm

Sensibilidade RX Mín.: –31,8 dBm

Dimensão da Fibra: 62,5/125 µm

Alcance Aproximado: ~6,4 Km

Taxa de Dados: 100 Mb

Atenuação Típica da Fibra Óptica:

–2 dB/Km

Porta 2 Serial

Comprimento de Onda: 820 nm

Tipo do Conector Óptico: ST



Sistema:

8 dB

Potência TX Típica: –16 dBm

Sensibilidade RX Mín.: –24 dBm

Dimensão da Fibra: 62,5/125 µm

Alcance Aproximado: ~1 Km

Taxa de Dados: 5 Mb

Atenuação Típica da Fibra

Óptica:

–4 dB/Km

Detectores de Arco Voltaico (AFDI), Canais 1-4

Comprimento de Onda: 640 nm

Tipo do Conector Óptico: V-Pin



Sistema:

27 dB

Potência TX Típica: –2 dBm

Sensibilidade RX Mín.: –39 dBm

Dimensão da Fibra: 1.000 µm

Alcance Aproximado: Até 35 m (Sensor Pontual) Até 70 m (Sensor Baseado em Fibra

Óptica Não-Revestida)

Taxa de Dados: ND

Atenuação Típica da Fibra

Óptica:

–0,15 dB/m

Cartões de Comunicação Opcionais

Opção 1: Cartão de comunicação EIA-232 ou

EIA-485

Opção 2: Cartão de comunicação DeviceNet

Protocolos de Comunicação

SEL, Modbus, DNP3, FTP, TCP/IP, Telnet, IEC 61850,

MIRRORED BITS, EVMSG, C37.118 (sincrofasores) e

DeviceNet. Ver Tabela 7.3 do Manual do SEL-751A para detalhes.

Temperatura de Operação

Características Nominais de

Performance IEC (conf.

IEC/EN 60068-2-1 &

60068-2-2):

–40° a +85°C (–40° a +185°F)

Características Nominais de

Segurança UL/CSA:

+70°C (158°F) máximo

Características Nominais do Cartão de Comunicação

DeviceNet:

+60°C (140°F) máximo

Ambiente de Operação

Grau de Poluição: 2

Categoria de Sobretensão: II

Pressão Atmosférica: 80–110 kPa

Umidade Relativa: 5–95%, sem condensação

Altitude Máxima: 2.000 m

Dimensões

144,0 mm (5,67 in.) X 192,0 mm (7,56 in.) X 147,4 mm (5,80 in.)

Peso

2,7 kg (6,0 lbs)

24


Conexões dos Terminais

Torque de Fixação dos Blocos de Terminais das Entradas de Corrente

Mínimo: 0,9 Nm (8-in-lb)

Máximo: 1,4 Nm (12-in-lb)

Torque de Fixação dos Plugs de Compressão

Mínimo: 0,5 Nm (4,4 in-lb)

Máximo: 1,0 Nm (8,8 in-lb)

Testes de Tipo

Testes Ambientais

Proteção do Invólucro: IEC 60529:2001

IP65 dentro do painel IP20 para os terminais

Resistência à Vibração: IEC 60068-2-6:1995

3 G, 10–150 Hz IEC 60255-21-1:1988, Classe 1

IEC 60255-21-3:1993, Classe 2

Resistência a Choques: IEC 60255-21-2:1988, Classe 1

Frio: IEC 60068-2-1:1990

-40ºC, 16 horas

Calor Úmido, Regime IEC 60068-2-78:2001 40ºC, 93% de umidade relativa,

4 dias

Calor Úmido, Cíclico: IEC 60068-2-30:1980 25ºC a 55ºC, 6 ciclos, 95% de

umidade relativa

Calor Seco: IEC 60068-2-2:1993

85ºC, 16 horas

Testes de Impulso e Suportabilidade Dielétrica

Dielétrico (HiPot): IEC 60255-5:2000

IEEE C37.90-1989

2,5 kVac nas entradas de corrente, 2,0 kVac nas entradas de tensão

AC, contatos das I/Os,

1,0 kVac na saída analógica, 2,83 kVdc na fonte de alimentação

Impulso: IEC 60255-5:2000

0,5 J, 4,7 kV na fonte de alimentação, contatos das I/Os,

entradas de corrente e tensão AC;

0,5 J, 530 V na saída analógica

RFI e Testes de Interferência

Imunidade à EMC

Imunidade à Descarga

Eletrostática:

IEC 61000-4-2:2001

Grau de Severidade 4 8 kV descarga dos contatos

15 kV descarga do ar

Imunidade à RF Irradiada: IEC 61000-4-3:2002, 10 V/m IEEE C37.90.2-1995, 35 V/m

Imunidade à Distúrbio

(―Burst‖), Transitório Rápido:

IEC 61000-4-4:2001 4 kV a 2,5 kHz

2 kV a 5 kHz nas portas de

comunicação

Imunidade a Surtos: IEC 61000-4-5:2001

2 kV fase-fase

4 kV fase-terra

Imunidade/Capacidade de

Resistência a Surtos:

IEC 60255-22-1:1988

2,5 kV modo comum 2,5 kV modo diferencial

1 kV modo comum nas portas de

comunicação IEEE C37.90.1-2002

2,5 kV oscilante

4 kV transitório rápido

Imunidade à RF Conduzida: IEC 61000-4-6:2003, 10 Vrms

Imunidade ao Campo

Magnético:

IEC 61000-4-8:2001 1000 A/m por 3 segundos

100 A/m por 1 minuto

Emissões de EMC

Emissões Conduzidas: EN 55011:1998, Classe A

Emissões Irradiadas: EN 55011:1998, Classe A

Compatibilidade Eletromagnética

Específica do Produto: EN 50263:1999

Certificações

ISO: O relé é projetado e fabricado de

acordo com o programa de

certificado de qualidade ISO-9001:2000.

UL/CSA: UL 61010-1 e C22.2 Nº 61010-1

CE: Diretiva EMC-Marca CE Diretiva de Baixa Tensão

EN 61010-1:2001

EN-60947-1 EN 60947-4-1

EN 60947-5-1

Instalações Perigosas/Certificações:

Em conformidade com UL1604,

CSA 22.2 Nº 213, e EN 60079-15

(Classe 1, Divisão 2).

Especificações dos Processamentos

Entradas de Corrente e

Tensão AC:

16 amostras por ciclo do sistema de

potência

Faixa de Rastreamento da

Freqüência:

20–70 Hz

Filtragem Digital:

Filtro coseno de um ciclo após filtragem analógica passa-baixas.

Filtragem da rede (analógica mais

digital) rejeita DC e todos os harmônicos maiores que a

fundamental.

25


Processamento de Proteção

e Controle:

4 vezes por ciclo do sistema de potência (exceto p/ as variáveis

matemáticas e grandezas

analógicas que são processadas a cada 100 ms).

Elementos do Relé

Sobrecorrente Instantâneo/Tempo-Definido (50P, 50G, 50N, 50Q)

Faixa do Ajuste de Pickup, Amperes Secundários:

Modelos 5 A: 0,50–100,00 A, degraus de 0,01 A


Modelos 50 mA: 5,0–1000,0 mA, degraus de 0,1 mA

Modelos 2,5 mA: 0,13–12,50 mA, degraus de 0,01 mA

(Os elementos 50N dos modelos 2,5 mA e 50 mA possuem um

temporizador intrínseco ajustado em

30 ms para aumentar a segurança.)

Precisão: ±5% do ajuste ±0,02 • INOM A

secundários (pickup em regime)

Temporização: 0,00–5,00 seg., degraus de 0,01 seg.

Tempo de Pickup/Dropout: < 1,5 ciclo

Sobrecorrente Instantâneo p/ Detecção do Arco Voltaico (50PAF, 50NAF)




Precisão: 0 a +10% do ajuste ±0,02 • INOM A


Tempo de Pickup/Dropout: 2–5 ms / 1 ciclo

Elemento de Medição da Luminosidade do Arco Voltaico (“Time-Over-Light”) (TOL1–TOL4)

Faixa do Ajuste de

Pickup, % do Fundo de Escala:

3,0–20,0%

Tempo de

Pickup/Dropout:

2–5 ms / 1 ciclo

Sobrecorrente de Tempo-Inverso (51P, 51G, 51N, 51Q)




Modelos 50 mA: 5,0–160,0 mA, degraus de 0,1 mA

Modelos 2,5 mA: 0,13–2,00 mA, degraus de 0,01 mA

Precisão: ±5% do ajuste ±0,02 • INOM A


Dial de Tempo:

US: 0,50–15,00, degraus de 0,01

IEC: 0,50–1,00, degraus de 0,01

Precisão: ±1,5 ciclo, ±4% entre 2 e 30 vezes o

valor de pickup (dentro da faixa de correntes nominais).

Subtensão (27)

Faixa de Ajuste: Off, 0,02–1,00 • VNOM

Precisão: ±5% do ajuste ±2 V

(VNOM é um ajuste.)


Sobretensão (59, 59G, 59Q)

Faixa de Ajuste: Off, 0,02–1,20 • VNOM

Precisão: ±5% do ajuste ±2 V


Elementos de Potência (32)

Elementos Trifásicos,

Instantâneo/Tempo-Definido, Tipo:

+W, –W, +VAR, –VAR

Faixa do Ajuste de Pickup, VA Secundários:

Modelos 5 A: 1,0–6500,0 VA, degraus de 0,1 VA

Modelos 1 A: 0,2–1300,0 VA, degraus de 0,1 VA

Precisão: ±0,10 A • (Tensão secundária F-F) e

±5% do ajuste com fator de potência unitário para os

elementos de potência e fator de

potência zero para os elementos de potência reativa (5 A nominal)

±0, 02 A • (Tensão secundária F-F) e

±5% do ajuste com fator de potência unitário para os

elementos de potência e fator de

potência zero para os elementos

de potência reativa (1 A nominal)

Tempo de Pickup/Dropout: < 10 ciclos

Fator de Potência (55)

Faixa de Ajuste: Off, 0,05–0,99

Precisão: ±5% do fundo de escala para

corrente ≥ 0,5 • INOM

Frequência (81)

Faixa de Ajuste: Off, 20,0–70,0 Hz

Precisão: ±0,01 Hz (V1 > 60 V) com

rastreamento da tensão

±0,05 Hz (I1 > 0,8 • INOM ) com

rastreamento da corrente

Tempo de Pickup/Dropout: < 4 ciclos

Taxa de Variação da Frequência (81R)

Faixa de Ajuste: Off, 0,01–15,00 Hz/s

Precisão: ±100 mHz/s, ± 3,33% do pickup

Check de Sincronismo (25)

Faixa de Pickup, Tensão

Secundária:

0,00–300,00 V

Precisão do Pickup, Tensão Secundária:

±5% ±2 V (na faixa de 12,5–300 V)

26


Faixa do Pickup da

Frequência de Escorregamento:

0,05 Hz–0,50 Hz

Precisão do Pickup da

Frequência de Escorregamento:

±0,05 Hz

Faixa do Ângulo de Fase: 0–80°

Precisão do Ângulo de Fase: ±4º

Subtensão p/ Check de Sincronismo (27S)

Faixa de Ajuste: Off, 2,00–300,00 V

Precisão: ±5% do ajuste ±2 V (na faixa de 12,5–300 V)


Sobretensão p/ Check de Sincronismo (59S)

Faixa de Ajuste: Off, 2,00–300,00 V

Precisão: ±5% do ajuste ±2 V (na faixa de

12,5–300 V)


Monitor da Tensão das Baterias da Subestação

Faixa de Operação: 0–350 Vdc (300 Vdc para os

propósitos UL)

Faixa de Pickup: 20,00–300,00 Vdc

Precisão do Pickup: ±2% do ajuste ± 2 Vdc

Temporizadores

Faixa de Ajuste: Ver Folhas de Ajuste do SEL-751A

(―SEL-751A Setting Sheets‖)

Precisão: ±0,5% do ajuste ±1/4 de ciclo

Proteção via RTDs

Faixa de Ajuste Off, 1–250ºC

Precisão ±2ºC

Detecção de Circuito Aberto

do RTD:

> 250ºC

Detecção de Curto-Circuito do RTD:

< –50ºC

Tipos de RTD: PT100, NI100, NI120, CU10

Resistência dos Cabos do RTD:

25 ohms máximo por cabo

Comprimento do Cabo: < 10 metros para atender IEC 60255-

22-1 e IEC 60255-22-5

Taxa de Atualização: < 3 segundos

Imunidade a Ruídos nas

entradas dos RTDs:

até 1,4 Vac (pico) a 50 Hz ou frequência maior

Medição

As precisões são especificadas a 20C, frequência nominal, correntes AC na faixa (0,4–20,0) • INOM A secundários, e tensões

AC na faixa de 50–250 V secundários, salvo se houver

observação diferente.

Correntes de Fase: ±2% da leitura, ±2º

Corrente Média 3/Fases: ±2% da leitura

Desbalanço de Corrente (%):

±2% da leitura

IG (Corrente Residual): ±3% da leitura, ±2º

IN (Corrente de Neutro): ±2% da leitura, ±2º

Corrente de Seq. Negativa

3I2:

±3% da leitura

Frequência do Sistema: ±0,01Hz da leitura para frequências na faixa de 20–70 Hz (V1 > 60 V)

com rastreamento da tensão

±0,05Hz da leitura para frequências

na faixa de 20–70 Hz

(I1 > 0,8 • INOM ) com rastreamento

da corrente

Tensões Fase-Fase: ±2% da leitura, ±1º para tensões na

faixa 24–264 V

Tensão Fase-Fase Média 3/Fases:

±2% da leitura para tensões na faixa

24–264 V

Tensões Fase-Terra: ±2% da leitura, ±1º para tensões na faixa 24-264 V

Tensões Fase-Terra Média

3/Fases:

±2% da leitura para tensões na faixa 24–264 V

Desbalanço de Tensão (%): ±2% da leitura para tensões na faixa

24–264 V

Tensão Seq. Neg. 3V2: ±3% da leitura para tensões na faixa

24–264 V

Potência Ativa Trifásica (kW):

±5% da leitura para 0,10 < fp < 1,00

Potência Reativa Trifásica

(kVAR):

±5% da leitura para 0,00 < fp < 0,90

Potência Aparente Trifásica

(kVA):

±2% da leitura

Fator de Potência: ±2% da leitura

Temperaturas dos RTDs: ±2ºC

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Código de Data 20090501_POR

Data-sheet SEL-751A

Notas

Education

Relé de Proteção de Alimentadores