UniverzÆln diferenciÆln ochrana RED 521*1.0 1MRK 505 031-BCZ Strana 1 VydÆno: nor 2001 Stav: NovÆ dokumentace Data mohou bt změněna bez předběnØho oznÆmen TřfÆzov terminÆl Tři jednofÆzovØ terminÆly Hlavn charakteristickØ vlastnosti • Velmi rychlÆ univerzÆln diferenciÆln ochrana. MinimÆln vypnac čas je v oblasti 10 ms. • Bez pomocnch proudovch transformÆtorů. SnadnÆ instalace v existujcch rozvodnÆch. Zven stability energetickØho systØmu / stě. • ČslicovÆ technika s vynikajcmi vlastnostmi. • TřfÆzovÆ verze terminÆlu s jednou měřic z- nou a s a esti třfÆzovmi vstupy JTP. • JednofÆzovÆ verze terminÆlu s dvěma měřicmi znami a s a osmnÆcti vstupy JTP. Pro systØm chrÆněn jsou potřebnØ tři terminÆly, kad pro jednu fÆzi. • Tuto univerzÆln diferenciÆln ochranu lze pou- t pro chrÆněn: - Zauzlench bodů - T spojen - Reaktorů - AutotransformÆtorů - GenerÆtorů - Motorů - VN kondenzÆtorovch bateri - Přpojnic s a esti vvody v chrÆněnØ zně (třfÆzovÆ verze). - Přpojnic s a osmnÆcti vvody v chrÆněnØ zně (jednofÆzovÆ verze). • NzkØ poadavky na JTP. Pro sprÆvnØ vypnut a funkci při přesycen je potřebnÆ sprÆvnÆ ode- zva transformÆtoru po dobu pouhch 2 ms. • Stabilita při průchozch poruchÆch je zajitěna i při značnØm přesycen JTP a i pro maximÆln remanenci v jÆdru JTP při rychlch cyklech opětnØho zapnut. • Ve vech vvodech lze pout JTP s různmi převody při zachovÆn maximÆlně desetinÆsob- nØho rozdlu mezi nejmenm a největm proudovm transformÆtorem. • Jedna HW verze pro 1A i 5 A proudovØ transfor- mÆtory. • Bez přepnÆn obvodů proudovch transformÆtorů. • Funkce kontroln zny nebo funkce zvlÆtnho mě- řicho kritØria nen nutnÆ. Algoritmus zabezpečuje celkovou stabilitu ochrany i v podmnkÆch, kterØ nastanou při otevřen obvodu JTP. • SW funkce zajiťuj jednoduchØ přizpůsoben apli- kacm přpojnic s JTP pouze na jednØ straně vyp- nače přpojnicovch sekc nebo na jednØ straně spnače přpojnic. • Z vroby pevně danÆ a přednastavenÆ vstupně / vstupn konfigurace. • Zobrazen analogovch provoznch hodnot u kadØ fÆze i zny ochrany. • Seznam změnovch stavů s poslednmi estnÆcti udÆlostmi. • Trvale pracujc systØm samočinnØ kontroly a dia- gnostiky. • Zobrazovac jednotka s tlačtky instalovanÆ na čel- nm panelu ovlÆdÆ menu určenØ pro jednoduchØ nastaven terminÆlu. • DÆlkovÆ komunikace prostřednictvm sběrnice LON. • K dispozici v 19 skřni určenØ pro montÆ do př- strojovØ vany, pro montÆ na panel, nebo pro za- putěnou montÆ. • HW charakteristiky: - Pevně instalovanØ vstupn a vstupn moduly bi- nÆrnch signÆlů. - K dispozici doplňkovØ vybaven samostatnmi zkuebnmi zÆsuvkami COMBITEST fi, kterØ za- jiťuje spolehlivØ a bezpečnØ zkouen a testo- vÆn ochrany.
Transcript
Univerzální diferenciální ochrana RED 521*1.01MRK 505 031-BCZ
Strana 1Vydáno: Únor 2001
Stav: Nová dokumentaceData mohou být změněna
bez předbě�ného oznámení
Třífázový terminál Tři jednofázové terminály
Hlavní charakteristické vlastnosti• Velmi rychlá univerzální diferenciální ochrana.
Minimální vypínací čas je v oblasti 10 ms.• Bez pomocných proudových transformátorů.
Snadná instalace v existujících rozvodnách.Zvý�ení stability energetického systému / sítě.
• Číslicová technika s vynikajícími vlastnostmi.• Třífázová verze terminálu s jednou měřicí zó-
nou a s a� �esti třífázovými vstupy JTP.• Jednofázová verze terminálu s dvěma měřicími
zónami a s a� osmnácti vstupy JTP. Pro systémchránění jsou potřebné tři terminály, ka�dý projednu fázi.
• Tuto univerzální diferenciální ochranu lze pou-�ít pro chránění:- Zauzlených bodů- T � spojení- Reaktorů- Autotransformátorů- Generátorů- Motorů- VN kondenzátorových baterií- Přípojnic s a� �esti vývody v chráněné zóně
(třífázová verze).- Přípojnic s a� osmnácti vývody v chráněné
zóně (jednofázová verze).• Nízké po�adavky na JTP. Pro správné vypnutí
a funkci při přesycení je potřebná správná ode-zva transformátoru po dobu pouhých 2 ms.
• Stabilita při průchozích poruchách je zaji�těnai při značném přesycení JTP a i pro maximálníremanenci v jádru JTP při rychlých cyklechopětného zapnutí.
• Ve v�ech vývodech lze pou�ít JTP s různýmipřevody při zachování maximálně desetinásob-ného rozdílu mezi nejmen�ím a největ�ímproudovým transformátorem.
• Jedna HW verze pro 1A i 5 A proudové transfor-mátory.
• Bez přepínání obvodů proudových transformátorů.• Funkce kontrolní zóny nebo funkce zvlá�tního mě-
řicího kritéria není nutná. Algoritmus zabezpečujecelkovou stabilitu ochrany i v podmínkách, kterénastanou při otevření obvodu JTP.
• SW funkce zaji�ťují jednoduché přizpůsobení apli-kacím přípojnic s JTP pouze na jedné straně vypí-nače přípojnicových sekcí nebo na jedné straněspínače přípojnic.
• Z výroby pevně daná a přednastavená vstupně /výstupní konfigurace.
• Zobrazení analogových provozních hodnot u ka�défáze i zóny ochrany.
• Seznam změnových stavů s posledními �estnáctiudálostmi.
• Trvale pracující systém samočinné kontroly a dia-gnostiky.
• Zobrazovací jednotka s tlačítky instalovaná na čel-ním panelu ovládá menu určené pro jednoduchénastavení terminálu.
• Dálková komunikace prostřednictvím sběrniceLON.
• K dispozici v 19� skříni určené pro montá� do pří-strojové vany, pro montá� na panel, nebo pro za-pu�těnou montá�.
• HW charakteristiky:- Pevně instalované vstupní a výstupní moduly bi-
nárních signálů.- K dispozici doplňkové vybavení samostatnými
zku�ebními zásuvkami COMBITEST ®, které za-ji�ťuje spolehlivé a bezpečné zkou�ení a testo-vání ochrany.
Aplikace - třífázový terminálTřífázový číslicový terminál univerzální diferenciálníochrany RED 521 je určen pro rychlé a selektivníchránění zauzlených bodů sítě, T � spojení, generáto-rů, motorů, reaktorů, autotransformátorů, VN konden-zátorových baterii, men�ích přípojnic atd. V jedné mě-řicí zóně mů�e být zahrnuto a� �est třífázových prou-dových vstupů. Na čelní jednotce HMI (Human-Machine-Interface) jsou zobrazeny provozní hodnotydiferenciálních i vstupních proudů ka�dé fáze.
Univerzální diferenciální ochranná funkce v třífá-zovém terminálu
Tato ochranná funkce je určena pro rychlé a selektivnívypínání poruch v různých objektech energetickéhosystému. Typické aplikace se základním umístěnímproudových transformátorů (JTP) jsou zobrazeny nanásledujících obrázcích:
Obr. 1 Sekce jednoduché přípojnice s a� �esti vývody
Obr. 2 Zauzlený bod
Obr. 3 T - spojení
Obr. 4 Rozvodna s 1 ½ vypínačem na odbočku a s a��esti spojnicemi
Obr. 5 Jednoduchá nebo dvojitá nádoba autotransformá-toru
Obr. 6 Generátor, motor nebo reaktor Obr. 7 VN kondenzátorová baterie
Obr. 8 Dvě sekce jednoduchých přípojnic s a� pěti vývodovými poli na ka�dé straně a s vypínačem mezi přípojnicovýmisekcemi
U ka�dého z �esti třífázových proudových vstupů lzenastavit jmenovitý primární proud JTP. Touto funkcí jezaji�těn nejjednodu��í způsob přizpůsobení systémuk různým převodům JTP. Nastavená minimální popu-dová hodnota diferenciálního proudu definuje vhodnoucitlivost pro v�echny interní (vnitřní) poruchy. Deteko-vány a rychle vypínány jsou vícefázové i jednofázovéporuchy v účinně uzemněných nebo nízkoimpedančněuzemněných systémech. U aplikací přípojnicovýchochran se typicky nastavená hodnota minimálníhodiferenciálního vypínacího proudu pohybuje v rozsahuod 50 % do 100 % hodnoty proudu největ�ího JTP. Ujiných aplikací, jako například u diferenciální ochranygenerátoru, lze v�ak tuto hodnotu nastavit citlivěji asní�it nastavení a� na 5% hodnoty proudu největ�íhoJTP.
V�echny proudové vstupy jsou nepřímo opatřeny sta-bilizační funkcí. Činnost ochrany je zalo�ena na dlou-hodobě ověřeném procentuálním stabilizačním princi-pu blokování ochrany RADSS a na principu zvlá�tnífunkce určené pro stabilizaci při velmi výrazném pře-sycení JTP. Stabilita při externích poruchách je zaji�-těna za předpokladu, �e JTP není během periodyenergetického systému přesycen po dobu alespoň
dvou milisekund. Diferenciální funkci je také mo�néblokovat externím binárním signálem.
Zlep�ený algoritmus měření zaji�ťuje stabilitu takév provozních podmínkách, které nastanou při rozpoje-ní / otevření obvodu JTP. Z tohoto důvodu není nutnépou�ívat samostatnou kontrolní zónu. Úroveň náběho-vého proudu detekce otevřeného JTP je obvykle na-stavena podle nejmen�ího JTP. Implementace tétofunkce umo�ňuje velmi citlivé nastavení termináluchránění na hodnotu ni��í, ne� je maximální průchozízatě�ovací proud. Při detekci otevřených obvodů jeokam�itě blokována diferenciální ochrana a je aktivo-váno výstra�né hlá�ení / alarm. Po odstranění poruchymusí být proveden ruční reset ochrany. Tento reset lzeaktivovat místně z čelní jednotky HMI, prostřednictvímkomunikace LON nebo pomocí signálu na binárnímvstupu.
Ka�dý vstup JTP lze v SW vybavení terminálu k dife-renciální funkci přiřadit, nebo je mo�né tento vstupz diferenciálního měření vyloučit. To je mo�né realizo-vat jak nastavením, tak i externě prostřednictvím bi-nárního vstupu.
Tato funkce umo�ňuje jednoduché ovládání připoje-ných proudových vstupů u vícezónových aplikací.Funkce současně poskytuje mo�nost odpojit jádratransformátorů proudů pole s vypínačem sekcí přípoj-nic, nebo pole se spínačem přípojnic s JTP pouze najedné straně vypínače. Tato funkce u těchto polí zaji�-ťuje správnou a rychlou likvidaci poruch mezi JTPa vypínačem.
Systém obsahuje funkci přenosu zátě�e, která umo�-ňuje realizovat ochranu přípojnic u jednoduché aplika-ce s dvojitou přípojnicí. Přenos zátě�e je aktivovánexterně prostřednictvím binárního vstupu. Jestli�e jetento vstup aktivován, jsou vstupy JTP č. 2 a� č. 6přiřazeny k zóně, ale vstup JTP č. 1 je od zóny odpo-jen. Z tohoto důvodu je vstup JTP č. 1 vyhrazen prospínač přípojnic.
Nastavení parametrů
Terminál RED 521 má �iroké rozsahy a mo�nosti na-stavení, které zaji�ťují aplikační přizpůsobivost systé-mu. Vlastní nastavení je rozděleno na konfiguračnínastavení a na nastavení diferenciální ochranné funk-ce. K dispozici je jedna skupina nastavení. V částikonfiguračního nastavení jsou zadána data primárníchproudů JTP a je definován způsob připojení ka�déhovstupu JTP k chráněné zóně. V části nastavení dife-renciální funkce je zadána hodnota minimálního vypí-nacího proudu a citlivost funkce detekce otevření /rozpojení obvodu JTP. Tyto nastavené hodnoty jsouzadány přímo v primárních ampérech. Sklon vypínacícharakteristiky diferenciální funkce je v algoritmu na-staven na fixní hodnotu 53 %.
Obr. 9 Vypínací charakteristika diferenciální funkce
Nastavení je mo�né měnit pouze z čelní jednotky HMI.Prostřednictvím externího binárního signálu je mo�néblokovat jakékoli změny nastavení.
In�enýring systému
Třífázový terminál RED 521 umo�ňuje navrhnout efek-tivní ře�ení systému, který je vzhledem k dostupnýmSW funkcím určen pro men�í přípojnice a který umo�-ňuje jednoduché ovládání připojených vstupů JTP.
Kompletní in�enýring systému je velmi jednoduchýa značně standardizovaný. Principiální schémata ty-pických systémů chránění jsou zpracována firmouABB a jsou k dispozici.
Jednoduchý in�enýring a konfigurace provedená vevýrobním závodu spolu s velmi rychlým vypínánímpředurčují systém RED 521 k tomu, aby byl zvolenjako doplňkový systém chránění pro rozvodny a jakosystém určený pro zvý�ení stability energetickéhosystému.
Budoucí roz�íření rozvodny je mo�né projekčně při-pravit ji� v původním návrhu systému, nebo lze doplň-kové zařízení a pomocné vybavení snadno přidat poz-ději. Pokud je celkově po�adovaný počet vstupů JTP vHW systému RED 521 obsa�en ji� ve fázi objednávky,není při roz�íření systému nutné v terminálech RED521 provádět �ádné SW změny.
Indikace, změnové stavy a provozní hodnoty
Na čelním panelu jednotky HMI jsou k dispozici LEDdiody indikace interní kontrolní funkce, otevřenéhoobvodu JTP a vypnutí (zelená, �lutá a červená LEDdioda). Na čelní jednotce HMI, nebo prostřednictvímdatového komunikačního systému LON v jiném místě,je k dispozici seznam časově značkovaných změno-vých stavů s rozli�ením 1 ms. Záznam změnovýchstavů pracuje na principu FIFO (first-in-first-out / prvnídovnitř-první ven). V záznamu je k dispozici posled-ních �estnáct změnových stavů / událostí. Vnitřní zá-kladnu reálného času (hodiny) terminálu lze synchro-nizovat minutovými synchronizačními impulsy.
Provozní hodnoty diferenciálních a vstupních proudůjednotlivých fází lze zobrazit na čelní jednotce HMI.
Datová komunikace
Terminál mů�e být vybaven jedním portem sběrniceLON, který je určen pro dálkovou komunikaci. Tatovlastnost systému umo�ňuje komunikaci s řídicímsystémem rozvodny (SCS), v kterém je mo�né regis-trovat tyto změnové stavy a z kterého lze resetovatvýstra�nou funkci indikace otevření obvodu JTPa indikaci vypnutí systémem.
Aplikace - jednofázový terminálJednofázový číslicový terminál univerzální diferen-ciální ochrany RED 521 je určen pro rychlé a selek-tivní chránění komponentů energetického systémus a� osmnácti vstupy JTP v jedné chráněné zóněa fázi. V systému chránění jsou obvykle pou�ity třiterminály, jeden terminál pro ka�dou fázi.
Univerzální diferenciální ochranná funkce v jed-nofázovém terminálu
V ka�dém terminálu jsou k dispozici dvě jednofázovédiferenciální funkce. Tyto ochranné funkce jsou ur-čeny pro rychlé a selektivní vypínání poruchu vět�ích aplikací přípojnic. Typické aplikace se zá-kladním umístěním proudových transformátorů (JTP)jsou zobrazeny na následujících obrázcích:
Obr. 10 Sekce jednoduché přípojnice s a� devíti neboosmnácti vývody (jeden nebo dva AIM moduly)
Obr. 11 Rozvodna s 1 ½ vypínačem na odbočku a s a�devíti spojnicemi
Obr. 12 Rozvodna s 1 ½ vypínačem na odbočku a s a�osmnácti spojnicemi
Obr. 13 Dvě jednoduché sekce přípojnic s odpojovačem mezi sekcemi a s a� osmi vývodovými poli na ka�dé straně rozvodny
Obr. 14 Dvě jednoduché sekce přípojnic s vypínačem mezi sekcemi a s a� osmi vývodovými poli na ka�dé straně rozvodny
Obr. 15 Dvě jednoduché sekce přípojnic s vypínačem mezi sekcemi a s a� sedmnácti vývod. poli na ka�dé straně rozvodny
U ka�dého z osmnácti proudových vstupů lze nasta-vit jmenovitý primární proud JTP. Touto funkcí je za-ji�těn nejjednodu��í způsob přizpůsobení systému krůzným převodům JTP. Nastavená minimální popu-dová hodnota diferenciálního proudu definuje vhod-nou citlivost pro v�echny interní (vnitřní) poruchy.Detekovány a rychle vypínány jsou vícefázovéi jednofázové poruchy v účinně uzemněných nebonízkoimpedančně uzemněných systémech. U apli-kací přípojnicových ochran se typicky nastavenáhodnota minimálního diferenciálního vypínacíhoproudu pohybuje v rozsahu od 50 % do 100 % hod-noty proudu největ�ího JTP.
V�echny proudové vstupy jsou nepřímo opatřenystabilizační funkcí. Činnost ochrany je zalo�ena nadlouhodobě ověřeném procentuálním stabilizačnímprincipu blokování ochrany RADSS a na principuzvlá�tní funkce určené pro stabilizaci při velmi vý-razném přesycení JTP.
Stabilita při externích poruchách je zaji�těna za před-pokladu, �e JTP není během periody energetickéhosystému přesycen po dobu alespoň dvou milisekund.Obě zóny chránění je mo�né individuálně blokovatexterními binárními signály.
Zlep�ený algoritmus měření zaji�ťuje stabilitu takév provozních podmínkách, které nastanou při rozpoje-ní / otevření obvodu JTP. Z tohoto důvodu není nutnépou�ívat samostatnou kontrolní zónu. Úroveň náběho-vého proudu detekce otevřeného JTP je obvykle na-stavena podle nejmen�ího JTP. Implementace tétofunkce umo�ňuje velmi citlivé nastavení termináluchránění na hodnotu ni��í, ne� je maximální průchozízatě�ovací proud. Při detekci otevřených obvodů jeokam�itě blokována diferenciální ochrana a je aktivo-váno výstra�né hlá�ení / alarm.
Po zji�tění a odstranění příčiny poruchy musí býtproveden ruční reset ochrany. Tento reset lze akti-vovat místně z čelní jednotky HMI, prostřednictvímkomunikace LON nebo pomocí signálu na binárnímvstupu.
Ka�dý vstup JTP lze v SW vybavení termináluk dvěma diferenciálním funkcím přiřadit, nebo jemo�né tento vstup z diferenciálního měření vyloučit.To je mo�né realizovat jak nastavením, tak i pro-střednictvím externě aktivovaného binárního vstupu.Tato funkce umo�ňuje jednoduché ovládání připoje-ných proudových vstupů u vícezónových aplikací.Funkce současně poskytuje mo�nost odpojit jádratransformátorů proudů pole s vypínačem sekcí pří-pojnic, nebo pole se spínačem přípojnic s JTP pouzena jedné straně vypínače. Tato funkce u těchto polízaji�ťuje správnou a rychlou likvidaci poruch meziJTP a vypínačem.
Systém obsahuje funkci přenosu zátě�e, kteráumo�ňuje realizovat ochranu přípojnic u jednoduchéaplikace s dvojitou přípojnicí. Přenos zátě�e je au-tomaticky aktivován v okam�iku, kdy je kterýkoli zevstupů JTP č. 3 a� č. 18 současně připojen k oběmachráněným zónám. Přenos zátě�e je mo�né taky ak-tivovat externě prostřednictvím binárního vstupu.Jestli�e je přenos zátě�e aktivován, jsou vstupy JTPč. 3 a� č. 18 přiřazeny současně k oběma zónám.Vstupy JTP č. 1 a č. 2 jsou současně od obou zónodpojeny. Z tohoto důvodu jsou v těchto aplikacíchvstupy JTP č. 1 a č. 2 vyhrazeny pro spínač přípoj-nic.
Nastavení parametrů
Terminál RED 521 má �iroké rozsahy a mo�nostinastavení, které zaji�ťují aplikační přizpůsobivostsystému. Vlastní nastavení je rozděleno na konfigu-rační nastavení a na nastavení diferenciálníchochranných funkcí. K dispozici je jedna skupina na-stavení.
V části konfiguračního nastavení jsou zadána dataprimárních proudů JTP a je definován způsob připo-jení ka�dého vstupu JTP k chráněným zónám.
V části nastavení diferenciálních funkcí je zadánahodnota minimálního vypínacího proudu a citlivostfunkce detekce otevření / rozpojení obvodu JTP.Obě nastavené hodnoty jsou zadány přímo v primár-ních ampérech a jsou společné pro obě diferenciálnífunkce. Sklon vypínací charakteristiky diferenciálnífunkce je v algoritmu nastaven na fixní hodnotu 53%.
Obr. 16 Vypínací charakteristika diferenciální funkce
Nastavení je mo�né měnit pouze z čelní jednotky HMI(Human-Machine-Interface). Prostřednictvím externíhobinárního signálu je mo�né blokovat jakékoli změnynastavení.
In�enýring systému
Jednofázový terminál RED 521 umo�ňuje navrhnoutefektivní ře�ení systému, který je vzhledem k dostup-ným SW funkcím určen pro vět�í přípojnice a kterýumo�ňuje jednoduché ovládání připojených vstupůJTP.
Kompletní in�enýring systému je velmi jednoduchýa značně standardizovaný. Principiální schémata ty-pických systémů chránění jsou zpracována firmouABB a jsou k dispozici.
Jednoduchý in�enýring a konfigurace provedená vevýrobním závodu spolu s velmi rychlým vypínánímpředurčují systém RED 521 k tomu, aby byl zvolen ja-ko doplňkový systém chránění pro rozvodny a jakosystém určený pro zvý�ení stability energetickéhosystému.
Budoucí roz�íření rozvodny je mo�né projekčně při-pravit ji� v původním návrhu systému, nebo lze doplň-kové zařízení a pomocné vybavení snadno přidat poz-ději. Pokud je celkově po�adovaný počet vstupů JTP vHW systému RED 521 obsa�en ji� ve fázi objednávky,není při roz�íření systému nutné v terminálech RED521 provádět �ádné SW změny
Indikace, změnové stavy a provozní hodnoty
Na čelním panelu jednotky HMI jsou k dispozici LEDdiody indikace interní kontrolní funkce, otevřeného ob-vodu JTP a vypnutí (zelená, �lutá a červená LED).
Na čelní jednotce HMI, nebo prostřednictvím dato-vého komunikačního systému LON v jiném místě, jek dispozici seznam časově značkovaných změno-vých stavů s rozli�ením 1 ms. Záznam změnovýchstavů pracuje na principu FIFO (first-in-first-out / prv-ní dovnitř-první ven). V záznamu je k dispozici po-sledních �estnáct změnových stavů / událostí. Vnitř-ní základnu reálného času (hodiny) terminálu lzesynchronizovat minutovými synchronizačními impul-sy.
Provozní hodnoty diferenciálních a vstupních proudůjednotlivých zón chránění lze zobrazit na čelní jed-notce HMI.
Datová komunikace
Ka�dý terminál mů�e být vybaven jedním portemsběrnice LON, který je určen pro dálkovou komunikaci.Tato vlastnost systému umo�ňuje komunikaci s řídicímsystémem rozvodny (SCS), v kterém je mo�né regis-trovat tyto změnové stavy a z kterého lze resetovat vý-stra�nou funkci indikace otevření obvodu JTPa indikaci vypnutí systémem.
ProvedeníFyzické provedení terminálu RED 521 je v souladus provedením ostatních výrobků řady REx 5xx. Ter-minál je instalován v lakované skříni z ocelovéhoplechu, která je s příslu�ným montá�ním příslu�en-stvím vhodná pro různé typy montá�e. Připojení vo-dičů je provedeno ze zadní strany terminálu. V�ech-ny vodiče jsou připojeny k přítlačným �roubovýmsvorkám. Optická vlákna pro datovou komunikacijsou také připojena ze zadní strany. Na čelním pa-nelu terminálu je jednotka HMI, která má stejnývzhled i funkčnost u v�ech terminálů řady 500.
Za čelním panelem je namontována propojovací(základová) deska, do které jsou zezadu zasunutydesky s ti�těnými spoji (PCB - printed circuit board).Vstupní modul střídavých analogových veličin je na-montován pevně a rovně� připojovací svorkovniceobvodů těchto analogových signálů jsou namonto-vány pevně. Připojovací svorkovnice stejnosměrnýchkontaktních obvodů jsou vícepólové odnímatelnésvorky konektorového typu, které umo�ňují snadnéodpojení a výměnu desky s ti�těnými spoji.
Časovou základnu (hodiny) reálného času termináluRED 521 je mo�né synchronizovat ze zdroje minuto-vých impulsů z úrovně řízení rozvodny. V termináluRED 521 mohou být osazeny následující HW mo-duly.
Vstupní analogový modul (AIM) zaji�ťuje galvanic-ké oddělení a přizpůsobení střídavých signálů naúroveň, která je akceptována ostatním HW vybave-ním terminálu. Jediné HW provedení vstupníhoanalogového modulu umo�ňuje připojit proudovétransformátory 1A i 5A. Volba rozsahu je provedenapřipojením sekundárního vinutí JTP k příslu�né od-bočce vstupu. Aby bylo systém mo�né přizpůsobitrůzným aplikacím, existují dvě varianty ka�dé verzeterminálu. Varianta s jedním nebo varianta s dvěmavstupními analogovými moduly.
Ka�dý analogový modul má devět proudových vstupů.Vstupní analogový modul obsahuje analogově číslico-vý převodník (AD-konvertor). Některé nízkofrekvenčníčíslicové filtrace vstupních střídavých signálů jsou pro-vedeny také v AIM modulu.
Modul hlavního procesoru provádí zpracování ana-logových a číslicových dat ochranných funkcí. Modulmů�e také obsahovat komunikační rozhraní, kteréprostřednictvím sběrnice LON umo�ní připojení k řídi-címu systému rozvodny (SCS).
Modul napájení je vybaven ss/ss převodníkem, zaji�-ťuje v�echna potřebná napětí pro interní elektronickéobvody a poskytuje po�adovanou bariéru proti elek-tromagnetickému ru�ení.
Moduly binárních vstupů/výstupů existují ve dvourůzných typech. Modul binárních vstupů BIM s 16vstupními optočleny a modul binárních výstupů BOM s24 výstupními reléovými kontakty.
Jednotka HMI na čelním panelu je vybavena třemiLED diodami, jedním LCD displejem se 4 řádky (16znaků na jednom řádku) a klávesnicí se �esti tlačítky.
Modul komunikačního rozhraní (CIM) je k dispozicijako doplňkové vybavení (option). Je určen pro připo-jení terminálu RED 521 k výkonné procesní sběrnici(PPH-power process highway) inteligentního systémuvzduchem izolovaných rozvoden firmy ABB (I-AIS).Připojení k sběrnici PPH umo�ňuje volné pou�ití a ja-koukoli kombinaci optických přístrojových transformá-torů proudu firmy ABB a klasických magnetickýchproudových transformátorů ve stejné zóně chránění.
Tabulka 1: Vstupní veličiny, jmenovité hodnoty a limity
Veličina Jmenovitá hodnota Jmenovitý rozsah Provozní rozsahJmenovitý proud Ir = 1 nebo 5 A (0,2-30) x Ir (0,03-100) x IrSpotřeba < 0,25 VA při Ir (0,2-4) x Ir - trvale 100 x Ir po dobu 1 s *Frekvence fr = 50/60 Hz ± 2,5 Hz ± 5 HzPomocné ss napětí EL EL = 110/125 V ± 20 % ± 20 %
EL = 220/250 V ± 20 % ± 20 %Spotřeba základního terminálu ≤ 33 WModul binárních vstupů (16)Ss napětí RL RL24 = 24/30 V ± 20 % ± 20 %
RL48 = 48/60 V ± 20 % ± 20 %RL110 = 110/125 V ± 20 % ± 20 %RL220 = 220/250 V ± 20 % ± 20 %
SpotřebaKa�dý I/O modul ≤ 0,5 WRL24 = 24/30 V max. 0,05 W/vstupRL48 = 48/60 V max. 0,1 W/vstupRL110 = 110/125 V max. 0,2 W/vstupRL220 = 220/250 V max. 0,4 W/vstup
Modul binárních výstupů (24/12)Spotřeba
Ka�dý výstupní modul ≤ 1 WKa�dé výstupní relé ≤ 0,25 W
Teplota okolí 20 °C -5 °C a� +55 °C -20 °C a� +70 °CZvlnění ss pomocného napětí max. 2 % max. 12 % Usměrněna celá vlnaRelativní vlhkost 10-90 % 10-90 % 10-95 %
*) max. 350 A po dobu 1 s, je-li pou�ita zku�ební zásuvka COMBIFLEX
Tabulka 2: Ovlivňující faktory, povolený vliv
Závislost na: Ve jmenovitém rozsahu: V provozním rozsahu:Teplotě okolí 0,01 % / 1 °C Správná funkceZvlnění pomocného ss napětí Zanedbatelný vliv Správná funkcePřeru�ení pomocného ss napětíBez resetu ≤ 50 ms ≤ 50 msBez chybné funkce 0 - ∞ 0 - ∞
Zkou�ka Hodnota typové zkou�ky Referenční normaEmise vyzařovaného el. magnetického pole 30 - 1000 MHz, třída A EN 55011Emise vodivého el.magnetického pole 0,15 - 30 MHz, třída A EN 55081-2
Tabulka 5: Izolační zkou�ky
Zkou�ka Hodnota typové zkou�ky Referenční normaIzolační zkou�ka 2,0 kV st, 1 min. IEC 60255-5Zkou�ka impulsním napětím 5 kV, 1,2/50 µs, 0,5 J IEC 60255-5Izolační odpor > 100 MOhm při 500 V ss IEC 60255-5
Tabulka 6: Mechanické zkou�ky
Zkou�ka Hodnota typové zkou�ky Referenční normaVibrační zkou�ka Třída I IEC 60255-21-1Zkou�ka nárazem a otřesem Třída I IEC 60255-21-2Seismická zkou�ka Třída I IEC 60255-21-3
Tabulka 7: Data kontaktů (referenční norma: IEC 60255)
Funkce nebo hodnota Vypínací a signalizační reléMaximální systémové napětí 250 V st, ssZku�ební napětí na otevřeném kontaktupo dobu 1 min. 1,0 kV � efektivní hodnotaProudová zatí�itelnost
trvalá 8 Apo dobu 1 s 10 A
Spínací schopnost při induktivní zátě�ipro L/R > 10 ms
0,2 s 30 A1,0 s 10 A
Rozpínací schopnost pro U st, cosφ > 0,4 250 V / 8,0 ARozpínací schopnost pro U ss 48 V / 1 Apro L/R < 40 ms 110 V / 0,4 A
220 V / 0,2 A250 V / 0,15 A
Tabulka 8: Zapojení systému
Typ konektoru Jmenovité napětí Maximální průřez vodičeKonektory / svorky JTP 250 V st 4 mm2
Ostatní elektrické konektory / svorky 250 V st 2,5 mm2
2 x 1 mm2
Optické konektory Sklo: Bajonetový ST konektorPlast: Zásuvný konektor s aretací (Snap-in)
Rozměry�ířka 483 mm (19� vana)Vý�ka 6U = 266 mmHloubka 245 mm
Skladovací teplota -40 °C a� +70 °C
Tabulka 10: Seznam změnových stavů
Funkce Záznam binární hodnoty při změněRozli�ení časového značkování 1 ms (relativní čas)Počet záznamů v seznamuzměnových stavů
16
Tabulka 11: Jmenovitá frekvence energetického systému
Veličina Parametr Hodnota nebo rozsahJmenovitá frekvence fr 50 nebo 60 Hz
Tabulka 12: Univerzální diferenciální ochrana
Funkce Parametr Hodnota nebo rozsah a krokVypínací úroveň diferenciálního proudu Diff Oper Level 1 - 10000 A; v krocích po 1 AStabilizační sklon charakteristiky s 53 % - fixní hodnotaCitlivost detekce otevření JTP Open CT Level 1 - 5000 A; v krocích po 1 AVypínací čas 12 ms, typická hodnotaČas resetu vypnutí 10 cyklů, typická hodnota
Tabulka 13: Konfigurační parametry vstupu JTP
Funkce Parametr Hodnota nebo rozsah a krokNastavený jmenovitý primární proud JTP CT Prim Inp x -10000 a� +10000 A v krocích po 1 AUrčení způsobu, jakým je vstup JTPpřipojen k zóně chránění
ZoneSelection / CTx Kontakt Ctrl / Přiřazeno k ZA / Fixed toZA / (Přiřazeno k ZB / Fixed to ZB)( ) k dispozici pouze u jednofázovéverze terminálu
Třífázový číslicový terminál univerzální diferenciální ochrany RED 521 je určen pro rychlé a selektivní chráněnízauzlených bodů sítě, T � spojení, generátorů, motorů, reaktorů, VN kondenzátorových baterii, men�ích přípojni-cových aplikací atd. V jedné měřicí zóně mů�e být zahrnuto a� �est třífázových vývodových polí.V terminálu jeosazen jeden modul se 16 vstupními kanály a jeden modul s 24 výstupními kanály. Oba moduly mají pevně defi-novanou konfiguraci vstupů, resp. výstupů. U terminálu lze zvolit počet vstupních analogových modulů. Lze osa-dit jeden nebo dva vstupní analogové moduly AIM, ka�dý z nich vybaven třemi třífázovými analogovými vstupy.Modul CIM určený pro komunikaci PPH je doplňkovým vybavením. Pro tuto vezi terminálu nejsou k dispozici�ádné SW programy CAP nebo SW moduly SMS.
Základní HW moduly
Skříň s propojovací základovou deskou a čelní jednotkou HMI panel (rozměry skříně 6U, 19�).
Modul hlavního procesoru.
Jeden modul binárních vstupů BIM (není osazen u verze terminálu PPH).
Jeden modul binárních výstupů BOM (není osazen u verze terminálu PPH).
Modul pomocného napájení 110-250 V.
Základní SW funkce
Čtení provozních hodnot diferenciálního proudu a vstupního (stabilizačního) proudu.
Seznam změnových stavů s 16 záznamy.
Reportování změnových stavů prostřednictvím sběrnice LON.
Jedna funkce diferenciální ochrany, funkce detekce otevřeného obvodu JTP, funkce přenosu zátě�e.
Konfigurace třífázového terminálu RED 521 je definována pevně, včetně funkce vstupů a výstupů, podle svor-kovnicového výkresu terminálu 1MRK 002 002-AA.
Objednací číslo: Počet:
3 vývodová pole 1MRK 002 001-AA
6 vývodových polí 1MRK 002 001-BA
6 vývodových polí sběrnice PPH 1MRK 002 001-CA
Základní data:
Jmenovitá frekvence: 50/60 Hz (volitelná v nastavení)
Jmenovitý vstupní proud JTP 1/5 A (volitelný odbočkou)
Jmenovité pomocné ss napětí EL 110-250 V
Volitelné jmenovité ss napětí optočlenů 24/30 V 48/60 V 110/125 V 220/250 Vbinárních vstupů RL
Komunikační modulModul sériového kanálu LON určený pro dálkovou komunikaci
První zku�ební zásuvkaModul zku�ební zásuvky č. 1 (No.1) COMBITEST - RTXP 24 pro první modul AIM 1MRK 000 371-EA
Vypínač Zap/Vyp (On/Off) ss napájení terminálu RK 795 017-AA
Druhá zku�ební zásuvkaModul zku�ební zásuvky č. 2 (No.2) COMBITEST - RTXP 24 pro první modul AIM 1MRK 000 371-EB
UPOZORNĚNÍ!Zku�ební zásuvky mají externě zapojený nulový bod třífázových skupin JTP.Ka�dý modul zku�ební zásuvky RTXP 24 je namontován v samostatné skříni s prosklenými dvířky RHGS 6.Pro ka�dý vstupní analogový modul (AIM) je potřebná jedna zku�ební zásuvka, tak�e pokud jsou v termináluosazeny dva vstupní analogové moduly, musí být pou�ity dvě zku�ební zásuvky. Propojení mezi moduly AIMa zku�ebními zásuvkami není ve výrobním závodu provedeno. Toto propojení musí být provedeno u�ivate-lem.
Doplňkové montá�ní příslu�enstvíMontá�ní příslu�enství pro stupeň krytí čelní strany skříně terminálu IP40 a je-li potřebné i pro zvlá�tní skříň zku-�ební zásuvky (zku�ebních zásuvek):
Jednofázový číslicový terminál univerzální diferenciální ochrany RED 521 lze pou�ít pro chránění vět�ích přípoj-nicových aplikací s a� 18 vývodovými poli. V ka�dém terminálu jsou k dispozici dvě měřicí (jednofázové) zóny.Systém chránění je obvykle tvořen třemi terminály, jeden pro ka�dou fázi. V terminálu mohou být osazeny jedennebo dva vstupní analogové moduly AIM, ka�dý z nich vybaven devíti proudovými analogovými vstupy. Jednofá-zový terminál RED 521 je také vybaven dvěma nebo třemi moduly se 16 vstupními kanály (závislé na počtu ob-jednaných AIM modulů) a jedním modulem s 24 výstupními kanály. V�echny tyto moduly mají pevně definovanoukonfiguraci. Modul CIM určený pro komunikaci PPH je doplňkovým vybavením. Pro tuto verzi terminálu nejsou kdispozici �ádné SW programy CAP nebo SW moduly SMS.
Základní HW moduly
Skříň s propojovací základovou deskou a čelní jednotkou HMI panel (rozměry skříně 6U, 19�).
Modul hlavního procesoru.
Dva nebo tři moduly binárních vstupů BIM (nejsou osazeny u verze terminálu PPH).
Jeden modul binárních výstupů BOM (není osazen u verze terminálu PPH).
Modul pomocného napájení 110-250 V.
Základní SW funkce
Čtení provozních hodnot diferenciálního proudu a vstupního (stabilizačního) proudu.
Seznam změnových stavů s 16 záznamy.
Reportování změnových stavů prostřednictvím sběrnice LON.
Dvě jednofázové funkce diferenciální ochrany, funkce detekce otevřeného obvodu JTP, funkce přenosu zátě�e.
Konfigurace jednofázového terminálu RED 521 je definována pevně, včetně funkce vstupů a výstupů, podlesvorkovnicového výkresu terminálu 1MRK 002 004-AA.
První zku�ební zásuvkaModul zku�ební zásuvky č. 1 (No.1) COMBITEST - RTXP 24 pro první modul AIM 1MRK 000 371-EA
Vypínač Zap/Vyp (On/Off) ss napájení terminálu RK 795 017-AA
Druhá zku�ební zásuvkaModul zku�ební zásuvky č. 2 (No.2) COMBITEST - RTXP 24 pro první modul AIM 1MRK 000 371-EB
UPOZORNĚNÍ!Zku�ební zásuvky mají externě zapojený nulový bod třífázových skupin JTP.Ka�dý modul zku�ební zásuvky RTXP 24 je namontován v samostatné skříni s prosklenými dvířky RHGS 6.Pro ka�dý vstupní analogový modul (AIM) je potřebná jedna zku�ební zásuvka, tak�e u verze s 18 vývodo-vými poli musí být pro ka�dý terminál pou�ity dvě zku�ební zásuvky. Jestli�e jsou tedy objednány 3 terminály,bude dodáno �est zku�ebních zásuvek. Propojení mezi moduly AIM a zku�ebními zásuvkami není ve výrob-ním závodu provedeno. Toto propojení musí být provedeno u�ivatelem.
Doplňkové montá�ní příslu�enstvíMontá�ní příslu�enství pro stupeň krytí čelní strany skříně terminálu IP40 a je-li potřebné i pro zvlá�tní skříň zku-�ební zásuvky (zku�ebních zásuvek):
Příklad specifikaceČíslicový terminál diferenciální ochrany bude určenpro selektivní, spolehlivé a rychlé chránění přípojnic,T � spojení, zauzlených bodů sítě, generátorů, autot-ransformátorů a jiných objektů. Terminál bude apli-kovatelný pro chránění instalací vysokého napětí(VN), velmi vysokého napětí (VVN) i zvlá�tě vysoké-ho napětí (ZVN) v energetických systémechs frekvencí 50Hz nebo 60Hz. Terminál bude scho-pen detekovat v�echny typy vnitřních mezifázovýchi zemních poruch v účinně uzemněných a nízko im-pedančně uzemněných energetických systémech,stejně jako v�echny typy vnitřních mezifázových po-ruch v izolovaných a vysokoimpedančně uzemně-ných energetických systémech.
U v�ech aplikacích bude mo�né pou�ít ve stejné zó-ně diferenciální ochrany jak 1A tak i 5A primárníJTP s rozdílnými převody v poměru a� 10:1. V sys-tému nebudou pou�ity �ádné pomocné proudovétransformátory. Kompenzace různých převodů hlav-ních proudových transformátorů bude zaji�těna čísli-covou technikou a parametrovým nastavením.
Diferenciální ochranná funkce bude mít kompletněfázově oddělené měření. Minimální vypínací čas přivnitřní poru�e bude v oblasti 10 milisekund, s ga-rantovanou stabilitou diferenciální funkce při exter-ních poruchách i v případě velmi vysokých zkrato-vých proudů a i při výrazném přesycení JTP. K dis-pozici bude funkce, která umo�ní selektivní bloková-ní diferenciální funkce externím binárním signálem.
Terminál bude vybaven funkcí detekce otevřeného ob-vodu JTP. V provozních podmínkách otevřeného obvo-du JTP nedojde k chybnému působení ochranya kontrolním systémem terminálu bude aktivováno vý-stra�né hlá�ení. Stabilita diferenciální funkce musí býtzaji�těna i v případě, kdy jsou k zóně chránění připoje-ny pouze dva vývody, a u jednoho z těchto dvou JTPdojde k otevření obvodu v podmínkách plného průcho-zího zatí�ení. Signalizaci otevření obvodu JTP budemo�né resetovat jak místně, tak i dálkově prostřednic-tvím komunikace. Reset signalizace otevření obvoduJTP bude mo�ný pouze tehdy, pokud v chráněné zóněnení detekován diferenciální proud.
Při budoucím roz�íření rozvodny nebude nutné v termi-nálu chránění provádět �ádné HW nebo SW změny,pokud je celkově potřebný počet vstupů JTP v termi-nálu definován ji� při objednávce. Je nutné zajistitmo�nost budoucího roz�íření systému v krocích pojednom vývodu.
Rozsáhlá a trvale pracující funkce samočinné kontrolyterminálu chránění bude zabezpečovat, �e v případěvnitřní poruchy v terminálu nedojde k chybnému půso-bení diferenciální funkce. Terminál bude vybaven menuřízeným ovládacím rozhraním na čelním panelu (HMI).K dispozici bude funkce zobrazení provozních hodnotdiferenciálního proudu a celkového součtu v�ech zatě-�ovacích proudů u ka�dé fáze a zóny chránění. V sys-tému bude také k dispozici posledních 16 záznamůzměnových stavů. Terminál bude obsahovat komunika-ci na řídicí systém rozvodny.
