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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
AREVA Treinamento RPH23 3
Apresentador
Luiz Pierry Barreiros
tel.: (11) 3491 7449
fax: (35) 3629 7187
E-mail: [email protected]
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
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
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
AREVA Treinamento RPH27 7
1- Introdução
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
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
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
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
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.
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.
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
1
2
Estudo da Interrupção Interrupção - 3a geração
AREVA Treinamento RPH216 16
Estudo da Interrupção Interrupção - 3a geração
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
GL314 - Disjuntor 245 kVInterrupção de 3a geração
AREVA Treinamento RPH219 19
Estudo da Interrupção
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
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.
AREVA Treinamento RPH222 22
Estudo da Interrupção
ΔU
A
B
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.
AREVA Treinamento RPH224 24
Estudo da Interrupção
A
B
ΔU
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
AREVA Treinamento RPH226 26
Estudo da Interrupção
o
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.
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.
AREVA Treinamento RPH229 29
Estudo da Interrupção-Corrente de faltaTensão máxima no momento do curto
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.
AREVA Treinamento RPH231 31
Estudo da Interrupção-Corrente de falta Tensão mínima no momento do curto
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
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
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
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
AREVA Treinamento RPH237 37
Estudo da Interrupção-IndutivaReatores
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
AREVA Treinamento RPH239 39
Fenômenos relacionados ao fechamento do disjuntor - Pré arco
AREVA Treinamento RPH240 40
Pré arco
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.
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
AREVA Treinamento RPH243 43
2- Dispositivo de otimização das manobras
AREVA Treinamento RPH244 44
2.1- Resistor de fechamento
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
AREVA Treinamento RPH246 46
Resistor de fechamento
Aberto Resistor inserido
Resistor em curto
Fechado Extinção do arco
A B C D E
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
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
AREVA Treinamento RPH249 49
Resistor de fechamento
AREVA Treinamento RPH250 50
Resistor de fechamentoAplicação no fechamento de linhas em vazio
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
AREVA Treinamento RPH252 52
2.2- Relé de sincronismo
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
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:
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:
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.
AREVA Treinamento RPH257 57
Relé de sincronismo Princípios da sincronização
Ordem do fechamento
atraso Duração do fechamento
Ponto
pré determinado
AREVA Treinamento RPH258 58
Ordem do fechamento
atraso Duração do fechamento
Ponto
pré determinado
Relé de sincronismo Princípios da sincronização
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
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
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
AREVA Treinamento RPH262 62
Relé de sincronismo RPH2Fechamento de trafo com neutro isolado
L1L2 e L3
AREVA Treinamento RPH263 63
Relé de sincronismo RPH2Fechamento de trafo com neutro aterrado
8,3 ms
L2 e L3
L1
AREVA Treinamento RPH264 64
Relé de sincronismo Fechamento de transformador monofásico
4,2 ms
0 ms
L2 e L3
Neutro isolado
L1
AREVA Treinamento RPH265 65
Relé de sincronismo Fechamento de transformador monofásico
4,2 ms
Neutro aterrado
L1
8,3 ms L2 e L3
AREVA Treinamento RPH266 66
Relé de sincronismo Fechamento de transformador em vazio
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
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
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
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
AREVA Treinamento RPH271 71
Relé de sincronismo RPH2Abertura de reatores
1,4 ms
AREVA Treinamento RPH272 72
Relé de sincronismo Abertura de reator
L3 = 6,9 ms
Neutro aterrado
L1 = 4,2 ms
L2 = 1,4 ms
AREVA Treinamento RPH273 73
Relé de sincronismo Abertura de reator
4,2 ms
8,3 ms
L1
L2 e L3
Neutro isolado
AREVA Treinamento RPH274 74
Relé de sincronismo Abertura sincronizada de reator
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.
AREVA Treinamento RPH276 76
3- Aplicação do relé
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
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
AREVA Treinamento RPH279 79
4- Descrição do projeto
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
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
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
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
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
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
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.
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.
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.
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
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
AREVA Treinamento RPH291 91
Colocação em serviçoMenu
AREVA Treinamento RPH292 92
Colocação em serviço Menu
AREVA Treinamento RPH293 93
Montagem do RPH2
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
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.
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
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
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
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
AREVA Treinamento RPH2100 100
Cadeia - RPH2-2 SAO
IMPORTANTE: A alimentação do RPH2 e das bobinas devem ter a mesma origem
AREVA Treinamento RPH2101 101
Posição neutro, contatos auxiliares, alarmes
LED verde no painel frontal LEDs verdes no painel frontal
AREVA Treinamento RPH2102 102
Tensão L1 de referência e sincronização relógio
AREVA Treinamento RPH2103 103
Sincronização do relógio para um ou vários RPH2
AREVA Treinamento RPH2104 104
Compensação de temperatura Uma sonda para um RPH2
AREVA Treinamento RPH2105 105
Compensação de temperatura Até sete RPH2 para uma sonda
AREVA Treinamento RPH2106 106
Compensação de temperatura Até sete RPH2 para uma sonda
AREVA Treinamento RPH2107 107
RPH2 - Modelos e opções
AREVA Treinamento RPH2108 108
RPH2 - Modelos e opções
AREVA Treinamento RPH2109 109
RPH2 - Modelos e opções
mola
hidráulico
hidráulico
Cada fase tem sua bomba
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
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.
AREVA Treinamento RPH2112 112
Luiz Pierry Barreiros
tel.: (11) 3491 7449
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