111

RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

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Dispositivo para chaveamento controladoRelé tipo RPH2

CTEEP – SE Araraquara e SE Jupiá

SP, 23 de fevereiro de 2006

Luiz Pierry Barreiros

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AREVA Treinamento RPH23 3

Apresentador

Luiz Pierry Barreiros

tel.: (11) 3491 7449

fax: (35) 3629 7187

E-mail: [email protected]

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Manobras controladas com RPH2

Av. Nossa Senhora da Piedade, 1021

37504-358 Itajubá MG Brasil

tel.: (35) 3629-7000 – Fax: (35) 3629-7119

www.areva.com

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AREVA Treinamento RPH25 5

PROGRAMA DA PARTE TEÓRICA RELÉ DE SINCRONISMO RPH2

INTRODUÇÃOEstudo da interrupção em circuito resistivo, indutivo e capacitivo, sem a aplicação do relé RPH2. Manobra de fechamento de disjuntor em transformadores e abertura de reatores sem a aplicação do relé RPH2

DISPOSITIVO DE OTIMIZAÇÃO DAS MANOBRAS- Resistores de fechamento Princípio de funcionamento Aplicações- Relé de sincronismo Princípio de funcionamento e aplicações Princípios da sincronização Exemplo de sincronização de abertura de reatores Exemplo de sincronização de fechamento de transformador

APLICAÇÃO DO RELÊ- Manobra de correntes indutivas- Manobra de transformadores em vazio

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AREVA Treinamento RPH26 6

PARTE TEÓRICA RELÉ DE SINCRONISMO RPH2 - continuação

DESCRIÇÃO PROJETO Características gerais Características construtivas Diagrama de blocos do relê RPH2Painel frontal, alarmes, Entrada analógica: Pressão do sistema hidráulicoCondições climáticas e interferências eletromagnéticasPrincipais funçõesFunções com compensação automáticasVerificação automática dos tempos de manobraAvaliação de desempenhoConfiabilidadeColocação em serviçoMenu Ensaios de campo para aplicação em reator e transformadorAplicações em reator e transformador em disjuntores de comando mecânico. Discrepâncias entre disjuntor e sincronizadorParametrizaçãoPainel traseiro e conexões Diagrama, principais conexõesAcessórios, filtro e opcional

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AREVA Treinamento RPH27 7

1- Introdução

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AREVA Treinamento RPH28 8

1.1- Estudo da interrupção em circuito resistivo, capacitivo e indutivo sem a aplicação do RPH2 e manobra de fechamento de transformadores e abertura de reatores sem a aplicação do RPH2

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AREVA Treinamento RPH29 9

Arco elétrico

Coluna gasosa ionizada condutora que aparece no momento da separação de contatos do disjuntor.

Contato de arco

Contato elétrico de um disjuntor no qual se estabelece o arco, durante a manobra de abertura.

Definições:

Definições

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AREVA Treinamento RPH210 10

Contato principal

Contato elétrico de um disjuntor onde transita a corrente nominal quando o aparelho está fechado

Contato móvel

Conjunto móvel da câmara de extinção que integra os contatos principais e os contatos de arco.

Contato fixo

Conjunto fixo da câmara de extinção que integra os contatos principais e os contatos de arco.

Definições:

Definições

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AREVA Treinamento RPH211 11

Tensão restabelecida

Tensão senoidal estabilizada, semelhante a tensão de rede

Tensão transitória de restabelecimento (TTR)

Tensão intermediária, oscilatória que aparece entre a extinção da corrente e a tensão restabelecida da rede

Definições:

Definições

Page 12: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH212 12

Definições:

Definições

Velocidade de crescimento da TTR

Taxa de transição da TTR em relação com a variação do tempo.

Rigidez dielétrica

Quociente da tensão máxima que se pode aplicar entre duas peças condutoras pela distância existente entre essas peças, sem atingir a tensão de ruptura.

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AREVA Treinamento RPH213 13

Definições:

Definições

Corrente de curto-circuito

Corrente elevada num ponto da rede, resultante de um curto-circuito em outro ponto dessa rede.

Corrente nominal In

Corrente máxima que pode circular em regime permanente em uma rede sem causar danos.

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Contato fixo

Contato principal

Contato de arco

Bocal de sopro

Mola de abertura

Haste isolante

Cilindro de soproFlange intermediária

Chassis

Contato móvel

Estudo da Interrupção - Componentes da câmara

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1

2

Estudo da Interrupção Interrupção - 3a geração

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AREVA Treinamento RPH216 16

Estudo da Interrupção Interrupção - 3a geração

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Devido a turbulência provocada pelo curto-circuito, o gás aquecido penetra na câmara e sofre o desvio no anteparo provocando a saída do gás frio para apagar o arco

Efeito Térmico

GL314 - Disjuntor 245 kV

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GL314 - Disjuntor 245 kVInterrupção de 3a geração

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AREVA Treinamento RPH219 19

Estudo da Interrupção

Page 20: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH220 20

Estudo da Interrupção

ΔU

Componentes:

O disjuntor está fechado, os 2 fenômenos que

aparecerão durante a interrupção são:

• A corrente i de forma senoidal

• A tensão U ou mais precisamente a queda de tensão

Δu entre o contato fixo A e o contato móvel B, como a

resistência de contato é próxima a zero Δu é zero.

A

B

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AREVA Treinamento RPH221 21

Estudo da Interrupção

Condições de extinção do arco

A extinção do arco está condicionada pelos parâmetros a seguir:

• passagem da corrente pelo zero,

• distância entre os contatos suficiente para suportar o restabelecimento da tensão

• o resfriamento do arco pelo sopro do SF6

• a renovação e o restabelecimento do meio dielétrico.

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AREVA Treinamento RPH222 22

Estudo da Interrupção

ΔU

A

B

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AREVA Treinamento RPH223 23

Estudo da Interrupção

Página anterior

Abertura do disjuntor: circuito resistivo

Antes da interrupção U e I estão em fase. No momento da separação dos contatos aparece o arco. Embora seja condutor ele apresenta um certa resistência que origina:

• Uma corrente chamada corrente de arco, que varia em intensidade de acordo com seu alongamento

•Uma queda de tensão, a tensão de arco, que varia inversamente ao alongamento do arco

A corrente de arco de forma senoidal, vai passar por zero e com o sopro de SF6 será extinta. Nessa ocasião A e B estarão em potenciais diferentes. Simplificando podemos dizer que A está no potencial zero e B ficará no potencial do gerador. A tensão de arco que era muito pequena durante o tempo do arco, vai elevar-se rapidamente e alcançar a tensão do gerador, a tensão restabelecida.

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AREVA Treinamento RPH224 24

Estudo da Interrupção

A

B

ΔU

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AREVA Treinamento RPH225 25

Estudo da Interrupção

Página anterior

Após a extinção do arco, observam-se os fenômenos a seguir

• A tensão de arco tem a tendência a alcançar a tensão restabelecida da rede, esta fase é chamada TTR, tensão transitória de restabelecimento.

• O espaço entre os contatos se regenera, a rigidez dielétrica se restabelece

Da figura do canto direito

A interrupção será bem sucedida se a taxa de crescimento de restabelecimento da rigidez dielétrica VD for superior a taxa de crescimento da TTR

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AREVA Treinamento RPH226 26

Estudo da Interrupção

o

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AREVA Treinamento RPH227 27

Estudo da Interrupção

•Página anterior

Caso contrário, assim que VATR > VD observa-se um restabelecimento do arco entre os contatos de arco com o aparecimento de uma tensão e corrente de arco. A interrupção falhará até a próxima passagem pelo zero.

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AREVA Treinamento RPH228 28

Estudo da Interrupção-Caso específico

Circuito de característica resistiva

Numa rede em carga normal, a reatância Lω é muito pequena em relação a resistência de carga da rede R.

O fator de potência é próximo a 1

Circuito indutivo

Quando ocorre um curto-circuito, a carga R encontra-se curto circuitada a reatância Lω torna-se preponderante.

Isto traduz-se em uma defasagem importante entre a tensão u e a corrente i. No momento do defeito i toma seu valor de curto-circuito. Essa defasagem induz um umax para uma corrente i igual a zero e inversamente.

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AREVA Treinamento RPH229 29

Estudo da Interrupção-Corrente de faltaTensão máxima no momento do curto

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AREVA Treinamento RPH230 30

Estudo da Interrupção-Corrente de falta

PAGINA ANTERIOR

Corrente de defeito

Se o curto aparecer quando u for máximo, portanto i de defeito estabelecido nulo, a corrente de curto circuito é dita simétrica e e favorável para a interrupção.

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AREVA Treinamento RPH231 31

Estudo da Interrupção-Corrente de falta Tensão mínima no momento do curto

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AREVA Treinamento RPH233 33

Estudo da Interrupção-Indutiva

Antes da interrupção, a tensão e a corrente estão defasadas de 90o.

Do ponto de vista elétrico o circuito pode ser simplificado como indicado a seguir.

L1 representa a indutância da linha, e C1 a capacitância entre linha e terra.

No momento da extinção do arco a corrente de arco comuta bruscamente na capacidade C1 que se carrega até o valor ug. A TTR toma então a forma de uma oscilação cuja

freqüência própria é f = 1

2π VL1C1

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AREVA Treinamento RPH234 34

Estudo da Interrupção-Indutiva

O valor da amplitude de crista da sobretensão é igual a 2 ug + ub, sendo:

Ug o valor de crista de G

Outra característica importante é a taxa de crescimento da TTR (VATR) formulada pela relação VATR = Δu/ Δt

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AREVA Treinamento RPH235 35

Estudo da Interrupção-Indutiva Reatores

A função de uma reatância numa rede de alta tensão é compensar a energia capacitiva que aparece em um circuito quando a carga está baixa, a noite por exemplo.

O desligamento da reatância é crítico porque os disjuntores que são projetados para a interrupção de correntes muito altas (50 kA), irão interromper corrente indutivas com amplitude da ordem de 100 A.

Os sistemas de sopro “arrancarão” a corrente antes de sua passagem pelo zero

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AREVA Treinamento RPH236 36

Estudo da Interrupção-IndutivaReatores

UB TTR a montante

UA TTR a jusante

IO valor da corrente arrancada

US sobretensão nos bornes do transformador

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AREVA Treinamento RPH237 37

Estudo da Interrupção-IndutivaReatores

Page 37: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH238 38

Estudo da Interrupção-Indutiva Reatores

Da página anterior

No momento do arrancamento da corrente na primeira passagem pelo zero, a distância entre os contatos não é suficiente para suportar a TTR criada.

Observa-se um restabelecimento do arco até a passagem seguinte pelo zero.

Verificam-se vários restabelecimentos sucessivos do arco antes da extinção definitiva da corrente, como mostram os oscilogramas do ensaio em disjuntor de 550 kV

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AREVA Treinamento RPH239 39

Fenômenos relacionados ao fechamento do disjuntor - Pré arco

Page 39: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH240 40

Pré arco

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AREVA Treinamento RPH241 41

Fechamento de Transformador em Vazio

A energização de um transformador em vazio cria um campo magnético. Esse campo gera uma fem que se oporá a tensão.

O tempo de resposta entre a energização e o aparecimento do campo magnético cria a chamada corrente de magnetização que pode atingir 15 vezes o valor da corrente nominal

O tempo de resposta depende:

- tensão nominal

- material do transformador

- estado magnético residual do material

Notar que a intensidade será máxima se a energização ocorrer no zero de tensão do lado da fonte.

A intensidade pode ser identificada como defeito pela proteção que dará o comando de desligamento do disjuntor.

Pior caso: energização do transformador no zero da tensão.

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AREVA Treinamento RPH242 42

Fechamento de Transformador em Vazio

A tensão varia de -Bn a +Bn de tensão. A corrente em seguida a energização tem um pico de até 15 vezes seu valor nominal

Page 42: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH243 43

2- Dispositivo de otimização das manobras

Page 43: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH244 44

2.1- Resistor de fechamento

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AREVA Treinamento RPH245 45

Resistores de fechamento:

custo adicional de até 30% do custo do disjuntor

Custo de manutenção elevado

Absorção de energia dos resistores é limitada

Manobra com relé de sincronismo

para qualquer disjuntor com acionamento monopolar

para transformadores de força, banco de capacitores, e manobra de reatores shunt e manobra de disjuntores

Sem limitações

RPH2 para circuitos de fechamento e abertura

Dispositivos de otimização

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AREVA Treinamento RPH246 46

Resistor de fechamento

Aberto Resistor inserido

Resistor em curto

Fechado Extinção do arco

A B C D E

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AREVA Treinamento RPH247 47

Resistor de fechamento

Aberto

O contato (1) do dispositivo de inserção está ligeiramente a frente do contato fixo (2)

Sua posição com respeito ao contato fixo e a velocidade de fechamento determinam o tempo de inserção

Durante a operação de fechamento

O contato móvel (6) faz contato primeiro com o dispositivo de inserção(1), como mostra a figura B.

Quando é feito contato entre o contato móvel (6) e o contato fixo (2) o resistor (4) é curto-circuitado como mostram as figuras C e D.

Da página anterior

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AREVA Treinamento RPH248 48

Resistor de fechamento

Durante a abertura

O contato móvel (6) desloca-se com aceleração elevada enquanto o contato do dispositivo de inserção (1) é atuado pelo retorno da mola (5) é atrasada pneumaticamente pelo pistão (7)

Assim quando a extinção do arco ocorre, o resistor de inserção está fora da área de extinção e não tem nenhuma influência nas características dielétricas.

Da figura anterior

Page 48: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH249 49

Resistor de fechamento

Page 49: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH250 50

Resistor de fechamentoAplicação no fechamento de linhas em vazio

Page 50: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH251 51

Durante a fase de inserção a resistência provoca uma queda de tensão cujo valor representa a metade da resistência da fonte. A amplitude da sobretensão é bastante reduzida e as oscilações são rapidamente amortecidas.

Resistor de fechamentoAplicação no fechamento de linhas em vazio

Page 51: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH252 52

2.2- Relé de sincronismo

Page 52: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH253 53

1984 Início do desenvolvimento RPH1 (analógico)

1986 Primeiro fornecimento de RPH1251 RPH1 em uso em todo o mundo para manobra de

transformadores (65%)

banco de capacitores (8%)

reatores shunt (27%)

1994 Início do desenvolvimento RPH2 (digital)

1996 Primeiro fornecimento de RPH2

2004 382 relés fornecidos

Relé de sincronismo História do RPH2

Page 53: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH254 54

Relé de sincronismo Princípios da sincronização

Tempo de fechamento

Período entre a energização da bobina de fechamento até o toque mecânico do contato móvel no fixo.

Tempo de abertura

Período entre a energização da bobina de abertura até a separação física dos contatos.

Definições:

Page 54: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH255 55

Relé de sincronismo Princípios da sincronização

Tempo dos contatos auxiliares 52a e 52b

O mesmo que as definições anteriores. Período entre a energização da bobina de abertura ou fechamento até a separação ou fechamento dos contatos auxiliares do disjuntor.

Tempo de arco

Ocorre na abertura. Período entre a separação mecânica dos contatos de arco da câmara de interrupção, e a extinção do arco elétrico. Esse tempo é definido pelo centro de pesquisas da AREVA para cada tipo de aplicação. Depende dos parâmetros tensão nominal, tipo de aplicação, velocidade do contato móvel, pressão do SF6 e geometria do contato móvel.

Definições:

Page 55: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH256 56

Relé de sincronismo Princípios da sincronização

Definições:

Tempo de pré-arco

Ocorre no fechamento. Período entre a excitação elétrica dos contatos e o fechamento mecânico. Depende dos mesmos parâmetros do tempo de arco.

Tensão de referência

Tensão da fase L1 do disjuntor corrigida por meio de um secundário de TP.

Page 56: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH257 57

Relé de sincronismo Princípios da sincronização

Ordem do fechamento

atraso Duração do fechamento

Ponto

pré determinado

Page 57: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH258 58

Ordem do fechamento

atraso Duração do fechamento

Ponto

pré determinado

Relé de sincronismo Princípios da sincronização

Page 58: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH259 59

Da página anterior

O RPH2 permite o fechamento ou abertura de cada fase do disjuntor num ponto pré determinado de sua onda de tensão.

Para cada tipo de aplicação o centro de pesquisas e ensaios da AREVA determina o caso mais favorável para a manobra do disjuntor (tensão máxima, tensão zero, etc ..)

O relé RPH2 retardará a manobra para que o disjuntor manobre no momento oportuno.

Exemplo da página anterior

Fechamento no ponto de tensão máxima

Após o comando de fechar o disjuntor, o RPH2 atrasa o fechamento do contato no circuito de fechamento do disjuntor. Esse atraso é calculado pelo relé.

Notas:

•O relé RPH2 sincroniza apenas as manobras, no caso de defeito ele fica curto circuitado

• O tempo de fechamento inclui o tempo de pré arco

• Para as outras fases o relé calcula a defasagem de tempo que significa a defasagem elétrica de 120o

Relé de sincronismo Princípio de funcionamento

Page 59: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH260 60

Relé de sincronismo Fechamento de transformadores em vazio

O objetivo da sincronização é limitar a corrente de magnetização do transformador.

Essas correntes podem atingir o nível das correntes de defeito do transformador (10 pu)

Geralmente o fechamento deverá ser no máximo da tensão

Page 60: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH261 61

Relé de sincronismo Fechamento de Transformador

Transformadores de menor potência: Corrente de inrush atinge 10 a 15 vezes a In

Transformadores de maior potência I inrush é reduzida mas as harmônicas resultantes da energização do transformador podem resultar em

1- assimetrias na tensão

2- problemas na rede de AT, como falhas de comutação do transformador que levaram a vários desligamentos da SE

Page 61: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH262 62

Relé de sincronismo RPH2Fechamento de trafo com neutro isolado

L1L2 e L3

Page 62: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH263 63

Relé de sincronismo RPH2Fechamento de trafo com neutro aterrado

8,3 ms

L2 e L3

L1

Page 63: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH264 64

Relé de sincronismo Fechamento de transformador monofásico

4,2 ms

0 ms

L2 e L3

Neutro isolado

L1

Page 64: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH265 65

Relé de sincronismo Fechamento de transformador monofásico

4,2 ms

Neutro aterrado

L1

8,3 ms L2 e L3

Page 65: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH266 66

Relé de sincronismo Fechamento de transformador em vazio

Page 66: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH267 67

Relé de sincronismo Fechamento de transformador em vazio

Da página anterior

A seqüência de funcionamento é

1- O sinal para o fechamento do disjuntor é recebida pelo RPH2 no ponto 1,

2- O relé fixa sua referência de tensão: primeira passagem pelo zero de tensão a seguir está no ponto 2

3- Conhecendo o tempo de pré arco e o tempo de fechamento do disjuntor, o RPH2 calcula o atraso a aplicar de modo a fechar eletricamente o disjuntor no ponto objetivo

atraso = tempo (2 até alvo) - tempo (fechamento - pré arco)

objetivo abertura no máximo de tensão

Page 67: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH268 68

Relé de sincronismo Fechamento de Transformador em Vazio

Fechamento aleatório

Sinal do cont. aux. do disj (52a)

Tensão de referência

Un = 400 kVTransformador: 400/220 kV; 450 MVANeutro aterrado

Corrente (pico ~ 750 A)

Tensão de entr. transformador

Page 68: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH269 69

Relé de sincronismo Fechamento de Transformador em Vazio

Fechamento sincronizado

Tensão de entr. transformador

Corrente

Un = 400 kVTransformador: 400/220 kV; 450 MVANeutro aterrado

Sinal do cont. aux. do disj (52a)

Tensão de referência

Ruído na linha do TC

Page 69: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH270 70

Relé de sincronismo Abertura de reatores

Em relação a senoide da tensão da rede, as manobras de um disjuntor de alta tensão realizam-se aleatoriamente.

A instalação de um relé de sincronismo para um disjuntor, torna possível a abertura desse disjuntor num ponto predeterminado da senoide.

O desligamento de um reator é uma operação susceptível de provocar uma re-excitação entre os contatos do disjuntor. Esse fenômeno trás um esforço muito importante para o isolamento do reator e do disjuntor.

Os contatos do disjuntor devem separar-se dentro dos limites de tempo pré definidos antes da passagem da corrente por zero, de modo a evitar tempos de arco demasiado curtos ou demasiado longo.

Esse ponto predeterminado será no ponto máximo de tensão

Page 70: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH271 71

Relé de sincronismo RPH2Abertura de reatores

1,4 ms

Page 71: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH272 72

Relé de sincronismo Abertura de reator

L3 = 6,9 ms

Neutro aterrado

L1 = 4,2 ms

L2 = 1,4 ms

Page 72: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH273 73

Relé de sincronismo Abertura de reator

4,2 ms

8,3 ms

L1

L2 e L3

Neutro isolado

Page 73: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH274 74

Relé de sincronismo Abertura sincronizada de reator

Page 74: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH275 75

Relé de sincronismo Abertura sincronizada de reator

Da página anterior

A seqüência de funcionamento é a seguinte:

1 a ordem de abertura tripolar é recebida pelo RPH2 no ponto 1

2 o relé fixa sua referência de tensão. Primeira passagem pelo zero, a tensão de referência é o ponto 2

3 conhecendo o tempo de arco e o tempo de abertura do disjuntor, o RPH2 calcula o tempo de atraso a aplicar de modo a abrir eletricamente o disjuntor no alvo.

atraso = tempo (2 até o alvo) - tempo (abertura + arco)

Nota:

Ensaios de rotina determinam os tempos de manobra do disjuntor. Para essa medição o RPH2 deve estar fora do circuito.

atraso = tempo (2 até o alvo) - tempo (abertura + arco)

Nota:

Ensaios de rotina determinam os tempos de manobra do disjuntor. Para essa medição o

RPH2 deve estar fora do circuito.

Page 75: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH276 76

3- Aplicação do relé

Page 76: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH277 77

Relé de sincronismo RPH2Aplicação

abertura 4,2 1,4 6,9

abertura 4,2 8,3 8,3

fechamento 4,2 8,3 8,3

fechamento 4,2 0 0

Page 77: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH278 78

Relé de sincronismo RPH2Abertura de reatores

Da página anterior

O RPH2 sai da fábrica com vários programas de manobras pré-configurados. O aterramento do sistema é automaticamente considerado.

Além dos programas indicados na na tabela, há o programa livre que permite que o usuário aplique o atraso que deseje a cada fase.

O ponto de partida dos tempos de manobra corresponde ao começo do período determinado pela passagem pelo zero da tensão L1-N (tensão de referência)

Os tempos de atraso mencionados no quadro da página anterior estão indicados em mili segundos a contar do ponto de partida. Indica o ponto que a corrente começa a circular, ou pára (ponto 4)

O programa indica os pontos objetivo na senoide para as três fases. Na página anterior, na parte sombreada (REATOR ATERRADO) vemos que L1 abre eletricamente 4,2 ms após a referência RPH2 (zero de tensão). 4,2 ms a partir do zero corresponde ao máximo da tensão.

L2 e L3 abrem eletricamente 1,4 e 6,9 ms após a referência RPH2 em L1, que corresponde a tensão máxima de cada senóide (das 2 outras fases)

L1 referência

L2 -120

L3 +120

Page 78: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH279 79

4- Descrição do projeto

Page 79: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH280 80

Controlado por microprocessador

Projeto modular

Fechamento e abertura do circuito com o dispositivo

Sistema de compensação

Controle adaptável

monitoramento de corrente opcional

Função arquivo

Auto monitoramento

Relé de sincronismo Características gerais

Page 80: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH281 81

temperatura

pressão

L1

L2

L3

L1 L2 L3

TC L1

TC L2

TC L3

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

AA AB AC A B C

P

N

+ –L1 L2 L3

J

I 4…20mA

H

G 4…20mA

F

E

D

T

p

KLMN

Entrada tensão de referencia

Vcc da mesma fonte que alim. as bobinas

Interface de saídaUnidade central

Posição neutro

Me

diç

ão

co

rre

nte

dis

jun

tor

sin

ali

iza

çõe

s

en

tra

das

a

nal

óg

ica

s

Saídas alarmes

Entrada ordem

Medições externas

Saídas ordens

PO

Relé de sincronismo Descrição do projeto

disjuntor

contato

auxiliar

TCs

Reator

Secionador de neutro

Page 81: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH282 82

Diagrama de blocos do RPH2Funções principaisDa página anterior

Funções principais do RPH2

O RPH2 recebe a ordem de manobra no borne A.

A tensão primária medida na fase 1, entre os bornes O e P, é a referência da tensão. De acordo com o tipo de sincronização a efetuar, o RPH2 calcula o atraso a aplicar ao comando de cada uma das fases. O RPH2 envia as ordens a cada uma das bobinas (nos bornes D, E e F) com os atrasos calculados.

L1, L2 e L3 simboliza o disjuntor e as chaves em paralelo ao disjuntor são os contatos auxiliares cujo sinal R, S e T é enviado ao RPH2

Como a existência ou não de aterramento do sistema altera os tempos de saída, o RPH2 dispõe de uma entrada que permite indicar a condição do neutro. (entre bornes AA, AB e AC).

Quando o relê tem o módulo de corrente, as entradas da corrente do sistema sairão dos TCs e irão para as entradas UV, WX e YZ do RPH2.

As entradas analógicas referem-se a temperatura para qualquer tipo de disjuntor

As entradas analógicas que se referem a pressão recebem a informação da pressão do hidráulico. Caso o disjuntor tenha 3 sistemas hidráulicos independentes, um para cada fase, o relê terá 3 entradas analógicas

RELÊ tipo RPH2 S(i) A3

Page 82: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH283 83

Relé de sincronismo Vista frontal do RPH2

- Visor local

- Acesso aos dados e a programação em local

-interruptor on/off a bloquear com chave

validação de alarmes em local

conexão via PC via RS232 (null)

visualização dos alarme pré programados

LED verde: RPH2 em serviço se auto-verificação correta

Page 83: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH284 84

Relé de sincronismo Alarmes

- Falha do mecanismo de acionamento

- Vigilância

-Pressão baixa

- Neutro aterrado

- Falha da tensão de referência

- Falha do transdutor

- Relé bloqueado

Page 84: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH285 85

Relé de sincronismo Condições climáticas

Valores garantidos

Precisão dos tempos de manobra + 0,3 ms.

Temperatura entre - 50 oC e +50 oC

resolução do ajuste: 0,1 ms

REL 58.025.001E

Frio: Ensaios realizados com -25 oC e -55 o C

Calor seco: Ensaios realizados com +70oC

Calor úmido cíclico: +55 oC

Teste operacional: verificação dos sinais de entrada e das saídas (+ 0,3 ms)

Resultado: aprovado

Page 85: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH286 86

Relé de sincronismo Compatibilidade eletromagnética

Emissão e imunidade

Relatório 58025001 E

Teste de emissão

Norma: EN 50081-1:1992

Limites e métodos de medição de radio interferência: IEC CISPR22: 1993 Classe B

Teste de imunidade

Norma: EN 50082-2:1995

Ensaios em alta freqüência IEC 60255-22-1: 1988

Ensaios com transitórios rápidos(EN 61000-4-4 resp IEC 60255-22-4)

Ensaio de interrupção da energia auxiliar(EN 60255-6/10.5)

Ensaio de descarga eletrostática (DIN EN 61000-4-2)

Durante e após os ensaios o relê cumpriu todas as suas funções relevantes.

Page 86: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH287 87

Relé de sincronismo Funções de compensação

•Compensação da temperatura.

Os tempos de manobra podem variar com a variação da temperatura. O RPH2 dispõe de uma entrada para um sensor de temperatura, bornes I e J e efetua a compensação do tempo de manobra.

•Compensação da tensão de alimentação das bobinas

Os tempos de manobra podem variar com a variação da tensão de alimentação das bobinas. O RPH2 mede sua própria tensão de alimentação, bornes B e C, para efetuar a compensação.

Nota: Para efetuar a compensação, o RPH2 deve ser alimentado pelo mesmo banco de baterias que as bobinas.

Page 87: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH288 88

Diagrama de blocos do RPH2Funções de vigilância

Funções de vigilância

Verificação dos tempos de manobra

Para o bom funcionamento da sincronização é importante que os tempos de manobra não variem. Os contatos auxiliares são conectados ao RPH2 (bornes Q a T do diagrama de blocos) para detectar uma eventual deriva, alarme se deriva > 2 ms

Coeficiente de adaptação

Desvios dos tempos de funcionamento medidos através dos CS no tempo pode ser compensado por um coeficiente

Exemplo:

Coeficiente de adaptação:0,25

tempo programado: 16 ms

tempo medido: 18 ms

Durante a manobra seguinte, o relé RPH2 não tomará mais 16 ms como tempo de referência mas 16 + 0,25 x (18-16) ou seja 16,5 ms.

Page 88: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH289 89

Relé de sincronismo Colocação em serviço

Pontos Importantes - verificar !

• a fase de referência, é a fase L1 do disjuntor. Caso

não seja é necessário fazer uma permutação das 3

fases de acordo com esquema elétrico da instalação

L3L3

L3

4,2 ms

1,4 ms

6,9 ms

16,67 ms

Page 89: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH290 90

Relé de sincronismo Colocação em serviço

Pontos Importantes - verificar ! (continuação)

• a estabilidade dos tempos de funcionamento dos disjuntores e contatos auxiliares

• não modificar o tempo de arco (ou de pré arco) sem comunicar ao Serviço ao Cliente

• o aterramento do sistema deve ser indicado, verificando visualmente no local

• a programação dos contatos auxiliares deve ser efetuada como segue:

tempo a programar de abertura = tempo de abertura da câmara - tempo de abertura 52a

tempo a programar de fechamento = tempo de fechamento da câmara - tempo de fechamento 52a

Page 90: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH291 91

Colocação em serviçoMenu

Page 91: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH292 92

Colocação em serviço Menu

Page 92: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH293 93

Montagem do RPH2

Page 93: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH294 94

RPH2 - Parâmetros de configuração

Freqüência da rede

Tensão das bobinas

Pressão do comando hidráulico

Programa de sincronização (fechamento de trafo, abertura de reator, etc )

Tempo da manobra

Tempo de arco ou pré-arco

Diferença entre os tempos de manobra dos contatos principais e dos contatos auxiliares

Coeficiente de compensação de temperatura

Coeficiente de compensação da tensão de alimentação

Page 94: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH295 95

RPH2 - Parâmetros de configuração

Compensação dos tempos de manobra• Sensor de temperatura.

Limites de alarmes

• Limite corrente máxima antes de alarme (se vigilância da corrente): a definir com usuário

• Limite tensão de alimentação das bobinas mínimo e máximo.

• Limite temperatura mínima e máxima.

• Limites de pressão hidráulica mínima e máxima.

Page 95: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH296 96

RPH2 - Parâmetros de configuração

Configuração dos alarmes

Para cada uma das saídas de alarmes, selecionar na lista uma ou várias condições

Alarmes ordenados por sua importância

• Perda de tensão de referência*• Neutro em posição intermediária *• Freqüência da rede demasiado baixa(< atribuída -10%)*

• Freqüência da rede demasiado alta (> atribuída +10%) *• Arquivo cheio• Tempo de ordem no circuito de comando #1 muito curto (< 100 ms)• Tempo de ordem no circuito de comando #2 muito curto (< 100 ms)• Tempo de manobra demasiadamente curto (diferença < 2 ms)• Tempo de manobra demasiadamente longo (diferença > 2 ms)• Erro de arquivo• Erro de sensor de temperatura• Erro de teste interno• Erro de teste de circuito de comando #1• Erro de teste de circuito de comando #2

•esses alarmes bloqueiam o RPH2

Page 96: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH297 97

Relé de sincronismo Ensaios na fábrica

Aplicação no fechamento de transformadores

Com o disjuntor sem a conexão ao RPH2:

1- Medição dos tempos de abertura no contato principal e contatos auxiliares

2- Verificar se o relé está ajustado para o fechamento de transformadores.

3- Finalizar parametrização preenchendo os tempos de fechamento dos contatos principais e a diferença (tempo de fechamento dos contatos auxiliares - tempo de fechamento dos contatos principais) e conectar o RPH2

Verificação do sincronismo

Page 97: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH298 98

Relé de sincronismo Ensaios no campo

Com o disjuntor sem a conexão do RPH2

Medição dos tempos de fechamento no contato principal e contatos auxiliares

Verificar se o relé está ajustado para fechamento de transformadores

Completar os dados da parametrização

Page 98: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH299 99

Painel traseiro, conexões

- entradas analógicas e saídas

- tensão L1 de referência

-saídas com contato seco tipo “tudo ou nada”

ordens, posição neutro, contatos auxiliares

Page 99: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2100 100

Cadeia - RPH2-2 SAO

IMPORTANTE: A alimentação do RPH2 e das bobinas devem ter a mesma origem

Page 100: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2101 101

Posição neutro, contatos auxiliares, alarmes

LED verde no painel frontal LEDs verdes no painel frontal

Page 101: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2102 102

Tensão L1 de referência e sincronização relógio

Page 102: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2103 103

Sincronização do relógio para um ou vários RPH2

Page 103: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2104 104

Compensação de temperatura Uma sonda para um RPH2

Page 104: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2105 105

Compensação de temperatura Até sete RPH2 para uma sonda

Page 105: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2106 106

Compensação de temperatura Até sete RPH2 para uma sonda

Page 106: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2107 107

RPH2 - Modelos e opções

Page 107: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2108 108

RPH2 - Modelos e opções

Page 108: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2109 109

RPH2 - Modelos e opções

mola

hidráulico

hidráulico

Cada fase tem sua bomba

Page 109: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2110 110

RPH2 - Modelos e opções

Versão mais completa

RPH2-2SIA3

Dois canais, sinais de alarme e compensação de tempos de manobra(S), medição de corrente(I) e medição analógica de três pressões hidráulicas(A3).

Modelos recomendados, porque possuem todas as opções

Para comando a molas RPH2-2 SIA0

Para comando hidráulico: RPH2-2 SIA1ou A3

Page 110: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2111 111

RPH2 - Opcionais & acessóriosFiltro

•Varistor para surtos de tensão

• Filtro para estabilização da tensão contínua em virtude de danos em circuitos do

RPH2 devido a qualidade da tensão.

Page 111: RPH2 CTEEP 23FEV2006-versão final

AREVA Treinamento RPH2112 112

Luiz Pierry Barreiros

tel.: (11) 3491 7449

tel.: (35) 3629 7187

E-mail: [email protected]