Tutorial Teste Rele ABB REL650 Distancia Quadr CE6006

INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS

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1

Tutorial de Teste

Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: ABB Modelo: REL650(A01) Funções: 21 ou PDIS – Distância Ferramenta Utilizada: CE-6006 Objetivo: Teste de Busca de zonas com características quadrilaterais Controle de Versão:

Versão Descrições Data Autor

1.3 Versão inicial 21/06/2013 M.R.C.

1.4 Adicionado logotipo

na primeira página

16/06/2014 M.R.C.




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Sumário

1. Conexão do relé ao CE-600X .................................................................................................. 5

1.1 Fonte Auxiliar ...................................................................................................................... 5

1.2 Bobinas de Tensão e Corrente ............................................................................................. 5

1.3 Entrada Binária .................................................................................................................... 6

2. Configuração do relé REL650 ................................................................................................. 6

2.1 Criando um novo arquivo .................................................................................................... 6

2.2 Configurando a Comunicação ............................................................................................. 9

2.3 TRM_2 ................................................................................................................................ 13

2.4 SETGRPS: 1 ....................................................................................................................... 15

2.5 PRIMVAL: 1 ....................................................................................................................... 15

2.6 GBASVAL: 1 ....................................................................................................................... 16

2.7 AISVBAS: 1 ........................................................................................................................ 17

2.8 Application Configuration .................................................................................................. 17

2.9 SMAI_20_1 (Correntes) ..................................................................................................... 18

2.10 SMAI_20_2 (Tensões) ........................................................................................................ 23

2.11 ZQDPDIS (Distância Quadrilateral) ................................................................................. 24

2.12 ZDNRDIR (Direcionalidade da função de distância) ........................................................ 25

2.13 FDPSPDIS (Seletor de fase com compensação de carga) ................................................. 25

2.14 Saídas Binárias .................................................................................................................. 28

3. Parametrização do relé ABB REL650 ................................................................................... 31

3.1 REL 650 Parameter Setting ................................................................................................ 31

4. Ajustes do software Distanc ................................................................................................... 36

4.1 Abrindo o Distanc .............................................................................................................. 36

4.2 Configurando os Ajustes .................................................................................................... 36

4.3 Valores de Referência ........................................................................................................ 37

5. Ajustes Distância ................................................................................................................... 37

5.1 Tela Distância > Ajuste Prot. Distância ........................................................................... 37

5.2 Inserindo as Zonas (Fase-Terra) ....................................................................................... 38

5.3 Inserindo as Zonas (Fase-Fase) ......................................................................................... 40

5.4 Inserindo as Zonas (Trifásicas) .......................................................................................... 41

6. Configurações de Hardware ................................................................................................... 45

7. Estrutura do teste para a função 21 ........................................................................................ 46

7.1 Configurações de Teste ...................................................................................................... 46




3

7.2 Tela de Busca ..................................................................................................................... 46

8. Relatório ................................................................................................................................. 52

APÊNDICE A ............................................................................................................................... 54

A.1 Designações de terminais ....................................................................................................... 54

A.2 Dados Técnicos ...................................................................................................................... 56

APÊNDICE B ............................................................................................................................... 57




4

Termo de Responsabilidade

As informações contidas nesse tutorial são constantemente verificadas. Entretanto, diferenças na

descrição não podem ser completamente excluídas; desta forma, a CONPROVE se exime de

qualquer responsabilidade, quanto a erros ou omissões contidos nas informações transmitidas.

Sugestões para aperfeiçoamento desse material são bem vindas, bastando o usuário entrar em

contato através do email [email protected].

O tutorial contém conhecimentos obtidos dos recursos e dados técnicos no momento em que foi

escrito. Portanto a CONPROVE reserva-se o direito de executar alterações nesse documento sem

aviso prévio.

Este documento tem como objetivo ser apenas um guia, o manual do equipamento a ser testado

deve ser sempre consultado.

ATENÇÃO!

O equipamento gera valores de correntes e tensões elevadas durante sua operação.

O uso indevido do equipamento pode acarretar em danos materiais e físicos.

Somente pessoas com qualificação adequada devem manusear o instrumento. Observa-se que o

usuário deve possuir treinamento satisfatório quanto aos procedimentos de manutenção, um bom

conhecimento do equipamento a ser testado e ainda estar ciente das normas e regulamentos de

segurança.

Copyright

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parcial do seu conteúdo, não está autorizada, a não ser que sejam expressamente permitidos. As

violações são passíveis de sansões por leis.

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Sequencia para testes do relé REL650 no software Distanc

1. Conexão do relé ao CE-600X

No apêndice A-1 mostram-se as designações dos terminais do relé.

1.1 Fonte Auxiliar

Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino 3 no terminal X410 do

relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino 1 do terminal X410 do relé.

Figura 1

1.2 Bobinas de Tensão e Corrente

Para estabelecer a conexão das bobinas de tensão, ligue os canais V1, V2 e V3 com

os pinos 1, 3 e 5 do terminal X102 do relé e os comuns aos pinos 2, 4 e 6. Caso esses

três últimos pontos estejam curto circuitados ligue todos os comuns a esse ponto.

Para estabelecer a conexão das bobinas de corrente, ligue os canais I4, I5 e I6 com os

pinos 1, 3 e 5 do terminal X101 do relé,curte circuite os pinos 2, 4 e 6,conecte o pino

6 ao 7 e ligue os comuns dos canais de corrente ao pino 8.

Figura 2




6

1.3 Entrada Binária

Ligue a entrada binária do CE-6006 à saída binária do slot X307 relé.

BI1 ao pino 07 e seu comum ao pino 08.

Figura 3

2. Configuração do relé REL650

Ligue um cabo ethernet do notebook com o relé. Em seguida abra o PCM600

clicando duas vezes no ícone do software.

Figura 4

Obs: Nesse tutorial considera-se que não existe nenhuma configuração no relé,

de modo que toda parametrização será inserida no relé.

2.1 Criando um novo arquivo

Primeiramente deve-se incluir um novo projeto. Clique na opção “File” e em seguida

“New Project…”.

Figura 5




7

Escolha um nome para o projeto sendo que nesse caso utilizou-se “21” e em seguida

clique em “Create”.

Figura 6

Clique com o botão direito na planta criada e insira uma subestação.

Figura 7

Dentro da subestação criada deve-se inserir o nível de tensão de acordo com a figura

a seguir:




8

Figura 8

Dentro do nível de tensão deve-se inserir um bay.

Figura 9

Dentro do bay insere-se o relé REL650.




9

Figura 10

2.2 Configurando a Comunicação

Escolha a opção “Online Configuration” e clique em “Next >”.

Figura 11




10

Escolha novamente a opção “Next >”.

Figura 12

Na tela seguinte o usuário escolhe entre duas opções “LAN1” ou “Front Port”, em

seguida deve-se visualizar no próprio relé qual ip está configurado. Para isso entre em

“Main menu > Configuration > Communication > TCP-IP configuration” e

visualize o ip desejado. Ajuste esse valor no PCM sendo que nesse tutorial foi

escolhida a opção “Front Port”.

Figura 13




11

Em seguida clique em “Next >” e na tela próxima tela em “Scan”

Figura 14

Caso as configurações estejam corretas o software identifica o modelo do relé e sua

versão conforme tela a seguir.

Figura 15




12

Na próxima tela o rele identifica o tipo de rack e do display.

Figura 16

Por fim as informações completas do relé.

Figura 17




13

2.3 TRM_2

Clique nos sinais de “+” ao lado de “IED Configuration” e “HW Configuration”.

Dentro da última opção o relé mostra todos os slots que estão inseridos no relé.

Clique com o botão direito sobre a opção “TRM_2” e selecione “Parameter Setting”.

Figura 18

Nessa janela devem-se configurar as relações de transformações de corrente e tensão.

Para corrente utilize os 4 primeiros canais e para tensão utilize os canais de 6 a 8.

Figura 19




14

Figura 20

No ícone destacado em verde na figura anterior enviam-se as alterações para o relé.

Existem três opções de envio:

1. Enviar somente um valor específico;

2. Enviar todas as alterações feitas dentro de um grupo de ajustes

3. Enviar todos os ajustes parametrizados dentro do grupo.

Nesse caso enviam-se somente os ajustes que foram alterados.

Figura 21




15

OBS: Sempre que o usuário fizer uma alteração em qualquer grupo de ajuste

deve-se repetir esse procedimento.

2.4 SETGRPS: 1

Clique no sinal de “+” ao lado de “Activate setting group” e em seguida em

“SETGRPS: 1” e certifique-se que o grupo um está ativo.

Figura 22

2.5 PRIMVAL: 1

Clique nos sinais de “+” ao lado de “Power System” e “Primary values” e selecione a

opção “PRIMVAL: 1”. Nesse grupo ajusta-se o valor da frequência e de sequência de

fase. Envie os ajustes ao relé caso haja alguma alteração.




16

Figura 23

2.6 GBASVAL: 1

Clique no sinal de “+” ao lado de “Global base values” e depois “GBASVAL: 1” e

ajuste os valores de tensão, corrente e potência base. Os outros grupos de valores de

base não serão utilizados.

Figura 24




17

2.7 AISVBAS: 1

Clique nos sinais de “+” ao lado de “Analog modules” e “Reference channel service

values” e selecione a opção “AISVBAS: 1” e ajuste como canal de referência o canal

6 que equivale à fase A de tensão.

Figura 25

2.8 Application Configuration

Selecione a opção “Application Configuration”, clique com o botão direito e escolha

novamente “Application Configuration”. Nesse campo devem-se inserir os blocos

lógicos de proteção.

Figura 26




18

Na tela que se abre clique com o botão direito e em seguida escolha a opção “Insert

FunctionBlock”.

Figura 27

2.9 SMAI_20_1 (Correntes)

Clique no sinal de “+” ao lado de “Basic IED functions” e insira o bloco

“SMAI_20_1” que será responsável pelos canais de corrente. Para entender o perfeito

funcionamento dos diversos blocos consulte o manual do REL650.

Figura 28

Na próxima tela ajuste o “Cycle Time” para 5.




19

Figura 29

O próximo passo é direcionar a entrada do canal do bloco da função com seu canal

físico. Para isso clique com o botão direito fora do bloco e escolha a seguinte opção.

Figura 30

Escolha a opção “Analog Input” e clique em “Insert”.

Figura 31




20

Figura 32

Repita o procedimento das 3 figuras anteriores alterando a opção de “Hardware

Channel” para CH2, CH3 e CH4. Depois faça as ligações com os blocos.

Figura 33

Associe uma saída para a opção “AI3P” de cada bloco. Clique com o botão direito e

escolha

“Insert Variable > Output”.




21

Figura 34

Escolha um nome para essas variáveis, nesse caso, “AI3P_TC_05ms” para o primeiro

bloco e “AI3P_TC_20ms” para o segundo bloco e ligue com as saídas AI3P de cada

bloco.

Figura 35

Clicando no ícone destacado na cor verde e na aba “MainApp” altera-se o nome da

aba para “CANAIS_CORRENTE”, por exemplo.




22

Figura 36

Feche a janela “Object Properties” em seguida clique em “Insert >

MainApplication”.

Figura 37




23

2.10 SMAI_20_2 (Tensões)

Na nova aba configura-se o bloco responsável pelos canais de tensão. Repita o

procedimento das figuras 27 até 36 alterando o bloco utilizado para SMAI_20_2, os

canais de medições CH6, CH7 e CH8 e a variável de saída para AI3P_TP_05ms.

Figura 38

Clique no ícone destacado em verde, clique na aba “MainApp2” e altere o nome da

aba para “CANAIS_TENSÃO”.

Figura 39




24

Feche a janela “Object Properties” e insira uma nova aba para criar o bloco da função

de distância.

Figura 40

2.11 ZQDPDIS (Distância Quadrilateral)

Clique com o botão direito sobre a nova aba escolha a opção “Insert Function Block”,

clique no sinal de “+” ao lado de “Impedance protection” e por fim escolha o bloco

“ZQDPDIS”.

Figura 41




25

Clique em “Assign” na janela seguinte (não mostrada). Para se utilizar todo o

potencial da função de distância devem-se utilizar mais três blocos conjuntamente

com o bloco ZQDPDIS.

2.12 ZDNRDIR (Direcionalidade da função de distância)

Clique com o botão direito sobre a aba escolha a opção “Insert Function Block”,


“ZDNRDIR”. Esse bloco determina se a características da zona é pra frente (forward),

reversa (reverse) ou sem direcionalidade (offset).

Figura 42

Clique em “Assign” na janela seguinte (não mostrada).

2.13 FDPSPDIS (Seletor de fase com compensação de carga)

Clique com o botão direito sobre a aba escolha a opção “Insert Function Block”,


“FDPSPDIS”. Esse bloco determina em qual fase ocorre à falta e ainda permite a

compensação de carga.

Figura 43

Clique em “Assign” na janela seguinte (não mostrada).




26

Figura 44

Clique com o botão direito e escolha “Insert Variable > Input” para inserir duas

variáveis de entrada de corrente e tensão com ciclo de 5ms. Utilize o mesmo nome

dado nas figuras 36 e 39. Ligue com as entradas de tensão e corrente de cada bloco.

Figura 45




27

Ligue a saída STDIRCND do bloco ZDNRDIR as entradas DIRCND dos blocos

FDPSPDIS e ZQDPDIS. Em seguida conecte a saída do STCNDZI do bloco

FDPSPIDS a entrada STCND do bloco ZQDPIS. Por fim crie uma variável de saída e

ligue ao trip do bloco ZQDPIS. O nome dessa variável pode ser “TRIP_21”.

Figura 46

Altere o nome da aba para “DISTANCIA”.

Figura 47




28

2.14 Saídas Binárias

O último bloco a ser criado é o das saídas binárias. Portanto crie uma nova aba

conforme figura a seguir.

Figura 48

Clique com o botão direito dentro da nova aba e escolha a opção “Insert Hardware

Channel”, em seguida “Binary Output” e “Insert”.

Figura 49




29

Figura 50

O próximo passo é escolher o módulo do canal (PSM_102) e a saída binária (BO4).

Figura 51




30

Crie uma variável de entrada utilizando o mesmo nome da variável de saída do bloco

de distância e associe a saída binária. Altere o nome da aba para

“SAÍDAS_BINÁRIAS”

Figura 52

Clique no ícone destacado em verde para validar a configuração, em seguida em

“OK” e salve a configuração.

Figura 53




31

3. Parametrização do relé ABB REL650

3.1 REL 650 Parameter Setting

Escolha a aba superior “REL 650 Parameter Setting” e clique nos sinais de “+” ao

lado de “Application Configuration > DISTANCIA > Impedance” por fim

“ZQDPDIS:1”

Figura 54

O relé permite que sejam parametrizados até 5 zonas de proteção por simplicidade

nesse tutorial apenas 3 zonas estarão ativas. As duas primeiras terão a direcionalidade

para frente (forward) e a terceira para trás (reverse). Para a primeira zona faça os

seguintes ajustes:




32

Figura 55

Continue os ajustes para a segunda zona.

Figura 56




33

Por fim parametrize a terceira zona.

Figura 57

Para desabilitar as zonas 4 e 5 faça o seguinte ajuste.

Figura 58




34

O próximo passo é parametrizar os limites de direcionalidade para isso clique na

opção ZNRDIR:1 e fazer os seguintes ajustes:

Figura 59

A última parametrização é do seletor de fase e compensador de carga. Selecione a

opção FDPSPDIS:1 e realize os seguintes ajustes.

Figura 60




35

Os dois últimos parâmetros não mostrados na figura anterior devem ser ajustados

com seus valores mínimos.

Salve todos os ajustes clicando nos ícone destacado em verde e em seguida clique em

cima do ícone do relé com o botão direito e envie as alterações. Na mensagem

seguinte clique em “Sim”.

Figura 61

Figura 62




36

4. Ajustes do software Distanc

4.1 Abrindo o Distanc

Na pasta “CE-600X Aplicativos” efetue um duplo clique no ícone do software

Distanc.

Figura 63

4.2 Configurando os Ajustes

Ao abrir o software, a tela de "Ajustes" abrirá automaticamente (caso a opção “Abrir

Parâmetros ao Inicializar” no menu Editar estiver selecionada). Caso a tela não

carregue, para acessá-la basta ir ao menu editar e na opção “Ajustes” como mostrado

abaixo.

Figura 64

Após abrir a tela de Ajustes, preencha as “Informações Gerais” do teste como

demonstra a figura abaixo. Nesta tela informam-se dados a respeito do dispositivo

testado, local da instalação e o responsável. Sendo bastante prático para confecção do

relatório.

Figura 65




37

4.3 Valores de Referência

Na tela abaixo são ajustados os valores de frequência, sequência de fase, tensões

primárias e secundárias, as correntes primárias e secundárias do sistema.

Figura 66

Caso o usuário perceba a necessidade pode inserir comentários na aba “Nota & Obs”

e ainda alguma figura na aba “Figuras Explicativa”.

5. Ajustes Distância

Nota: O relé ABB REL650 possui características peculiares para cada tipo de falta.

Para que o software realize o teste adequadamente deve-se inserir 9tipos de zonas,

sendo as três primeiras para faltas fase-terra, a quarta, quinta e sexta para faltas fase-

fase e as três últimas para faltas trifásicas. Isso deve ser feito, pois para cada tipo de

falta as características das zonas são modificadas pelo próprio relé.

5.1 Tela Distância > Ajuste Prot. Distância

A primeira tela mostra os ajustes do comprimento, ângulo da linha e o fator de

compensação de terra. Para esse teste específico não há necessidade de parametrizar.




38

Figura 67

5.2 Inserindo as Zonas (Fase-Terra)

A primeira zona a ser inserida será a zona-1 (FT). Clique no campo “Inserir”

destacado na cor verde da figura anterior. Na tela de ajustes, primeiramente escolhe-

se a máscara do relé “ABB Rel650- Quadr.”. Deve-se ajustar o nome da zona, tempo

de atuação, escolher o tipo de falta (loop), ajustar as tolerâncias e inserir as

características da zona. Após as configurações clique em “OK”.




39

Figura 68

Clicando em “inserir” ajustam-se os valores para zona 2 de faltas para terra. Os

mesmos parâmetros ajustados para zona-1 devem ser modificados para inserir a zona

2 (F-T).

Figura 69

Clicando em “inserir” ajustam-se os valores para zona 3 de faltas para terra. Os

mesmos parâmetros ajustados para zona-1 devem ser modificados para inserir a zona

3 (F-T).




40

Figura 70

5.3 Inserindo as Zonas (Fase-Fase)

Insira a zona 1_FF a zona 2_FF e a zona3_FF. As três figuras a seguir mostram os

parâmetros de cada zona a serem ajustados no software Distanc.

Figura 71




41

Figura 72

Figura 73

5.4 Inserindo as Zonas (Trifásicas)

As três figuras a seguir mostram os parâmetros de cada zona para faltas trifásicas a

serem ajustados no software Distanc.




42

Figura 74

Figura 75




43

Figura 76

OBS: O REL650 tem seus ajustes de impedância referenciados ao primário.

Deve-se portanto marcar a seguinte opção.




44

Figura 77

Caso o usuário não marque essa opção ao clicar em “OK” da figura anterior a

seguinte mensagem é mostrada.

Figura 78

Neste caso clique em “Não” e marque a opção “Impedância Definidas c/ Base no

Primário”.




45

6. Configurações de Hardware

Clique no ícone ilustrado abaixo ou utilize o atalho “Ctrl + H”.

Figura 79

Clicando no ícone da figura anterior abre-se uma tela onde deve ser ajustada a

configuração dos canais de geração e a tensão da fonte de alimentação auxiliar.

Figura 80




46

7. Estrutura do teste para a função 21

7.1 Configurações de Teste

Clicando na aba configurações de teste o usuário deve inserir uma pré-falta no modo

“tensões nominais equilibradas” e correntes zeradas para que o teste ocorra de

maneira adequada. Outro ajuste importante é a entrada binária utilizada como parada

de cronômetro que nesse exemplo está ajusta para BI1.

Figura 81

7.2 Tela de Busca

Clique na aba “Teste de Busca”. Para facilitar o teste insere-se uma sequência de

linhas para realizar a busca. Para isso posicione o cursor do mouse na região central

das zonas 1 e 2 e verifique o valor de impedância.




47

Figura 82

O ponto inicial é |Z| igual a 1,55Ωe θ igual a 78°. A partir desse ponto e com um

comprimento de 4,5Ω varia-se o ângulo de 0 a 360° com um passo de 30°. Portanto

clique no botão sequência e em seguida no tipo de falta A-T.

Figura 83

A figura a seguir mostra os ajustes para criar a sequência de linhas a serem testadas:




48

Figura 84

Após a confirmação as linhas são criadas automaticamente

Figura 85

Repita o raciocínio das ultimas quatro figuras e crie uma sequencia de linhas tendo

como o ponto de origem um valor de impedância central na zona 3.




49

Inicie a geração clicando no ícone abaixo ou através do atalho “Alt + G”.

Figura 86

O resultado final é mostrado abaixo mostrando as características das zonas.

Figura 87

Repita a ideia do teste anterior para as faltas fase-fase. Ao clicar no campo sequência

altere o “Tipo de Falta” para AB.

Figura 88




50

Figura 89

O resultado final é mostrado a seguir.

Figura 90




51

Para faltas trifásicas mantenha o raciocínio dos testes anteriores. Ao clicar no campo

“Sequência” altere o “Tipo de Falta” para ABC.

Figura 91

Figura 92

O resultado final é mostrado a seguir




52

Figura 93

8. Relatório

Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone

ilustrado abaixo ou utilizar o atalho “Ctrl + R”.

Figura 94

Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que

devem ser mostradas no relatório.




53

Figura 95

Figura 96




54

APÊNDICE A

A.1 Designações de terminais

Figura 97




55




56

A.2 Dados Técnicos




57

APÊNDICE B

Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste.

Software Distanc

Relé ABB REL 650

Parâmetro Figura Parâmetro Figura

Corrente Secundária 66 CT sec 19

Tensão Secundária 66 VT sec 20

Zn1_FT Zone 1

Tempo Disp. 68 tPE1 55

Z 68 Z1 55

LineAng 68 LineAng 55

KNMag 68 KNMag1 55

KNAng 68 KNAng1 55

RFPE 68 RFPE1 15

Operationz< 68 OperationZ< 60

X1 phs 68 X1 60

X0 phs 68 X0 60

RFFwPE phs 68 RFFwPE 60

RFRvPE phs 68 RFRvPE 60

RLdFw phs 68 RLdFw 60

RLdRv phs 68 RLdRv 60

AngLd phs 68 AngLd 60

FORWARD 68 DirMode1 55

AngDir zd 68 AngDir 59

AngNegDir 68 AngNegRes 59

Zn1_FF Zone 1


Z 68 Z1 55

RFPP 68 RFPP1 15

X1 phs 68 X1 60

RFFwPP phs 68 RFFwPP 60

RFRvPP phs 68 RFRvPP 60










58

Software Distanc

Relé ABB REL 650

Parâmetro Figura Parâmetro Figura

Zn1_FFF Zone 1


Z 68 Z1 55

LineAng 68 LineAng 55

KNMag 68 KNMag1 55

KNAng 68 KNAng1 55

RFPE 68 RFPE1 15

Operationz< 68 OperationZ< 60

X1 phs 68 X1 60

X0 phs 68 X0 60

RFFwPE phs 68 RFFwPE 60

RFRvPE phs 68 RFRvPE 60







Obs: Para cadastrar a zonas_FFF deve-se ter o cuidado de cadastrar o Loop ABC

no software Distanc. As zonas 2 e 3 possuem equivalência no modo de parametrizar

análoga a zona 1.

Tutorial Teste Rele ABB REL650 Distancia Quadr CE6006

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