Sace PR111

8/8/2019 Sace PR111

1/16

PR 111 Suojarele

Kyttohje

Pienjnnitekojeet

8/8/2019 Sace PR111

2/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax

ApparecchioApparatus

ScalaScale

N Pag.Sh. No.

2

12. SACE PR111/P-L1-LSI-LSIG-suojaus-yksikk

Seuraavat suojaustoiminnat ovat kytettviss:

L - Suojaus ylikuormitukselta hidastettunaS - Suojaus oikosuluilta, lyhyell aikahidastuksellaI - Suojaus oikosului lta, pikalaukaisuG - Suojaus maasuluilta, hidastettuna (Ei LSI-malleissa)

PR111/L+I+Iinst

12. PR111/LI - LSI - LSIG protection unit

12.1 General

The SACE PR111/P unit carries out the following protectionfunctions:

The protections can be made either in three-phase or three-phase withneutral mode, depending on the type of circuit-breaker used (three-

pole, four-pole or three-pole with external neutral).The unit is self-powered and ensures correct operation of the

protection functions when there is a current higher than or equal to 18%of the rated phase current transformer value (CT).

Suojaukset voivat valvoa joko kolmea vaihetta tai vaiheita ja nollaa,riippuen kytetyn katkaisijan tyypist ( 3- tai 4-napainen tai 3-napainenulkoisella N-virtamuuntajalla)Yksikk ei tarvitse erillist virtalhdett, vaan ottaa tarvitsemansa tehonvirtamuuntajilta (oma energia). 35% virtamuuntajan nimellisvirrastayhdess, 20% kahdessa tai 15% kolmessa vaiheessa riitt takaamaansuojausten oikean toiminnan.

Suojarele koostuu seuraavista osista:- 3 / 4 virtamuuntajasta- SACE PR111 -suojausyksikst

- ylivirtareleen avaussolenoidista (YO1),joka vaikuttasuoraan katkaisijan toimintamekanismiin

PR111/L+S+I+G+Iinst

PR111/L+S+I+Iinst

L protection against overload with inverse long time-delayS protection against short-time short-circuitI protection against instantaneous short-circuitG protection against earth fault

Iinst rapid protection against instantaneous short-circuitThe SACE PR111 units available to the user are:

The protection release assembly consists of the following:- 3 or 4 current transformers (CT)- SACE PR111 protection unit

- an opening solenoid (OS) of the overcurrent release whichacts directly on the circuit-breaker operating mechanism.

12.1 Yleist

PR111-yksikll suoritetaan suojaustoiminnot SACE EMAXilmakatkaisijoilla.

Seuraavat SACE PR111 -mallit ovat valittavissa:

Fig. 47

8/8/2019 Sace PR111

3/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

3

12.2 Current sensors

12.3.1.1 Selection of the threshold value (I1)

Setting the L threshold is carried out by working on the 3 dip-switchesshown in fig. 48 ref. A.The selection made represents the fraction of In corresponding to I1.The threshold tolerance is in compliance with the 947-2 standard.The protection cannot be excluded.

8 threshold values are available, defined and set as follows:

12.2 Virtamuuntajat

Virtamuuntajat on asennettu jokaiseen vaiheeseen (ja nollaan) jaantavat seuraavat viestit:

a) virtaviestin, joka antaa riittvn toimintaenergian releensuojaustoiminnoille

b) Virtaviestin, joka on verrannollinen virtaan.

Erilaisia virtamuuntajia on saatavilla seuraaville nimellisarvoille:

Ensivirta 250A, 400A, 800A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A,3200A, 4000A, 5000A, ja 6300A

12.3 Suojaukset

SACE PR111 -suojausyksikk tydellisimmilln voi suorittaa viisierilaista ja erillist suojaustoimintoa, joista kolme (S, I ja G) voidaan myskytke pois toiminnasta:L - Suojaus ylikuormitukselta hidastettunaS - Suojaus oikosuluilta, lyhyell 0 aikahidastuksellaI - Suojaus oikosuluilta, pikalaukaisu (sdettv)G - Suojaus maasuluilta, hidastettuna (Ei LSI-malleissa)Inst - Suojaus oikosuluilta, pikalaukaisu kiintell asettelulla

- Jos virta on pienempi kuin 2 x In ja kun huippukerroin

on .3 suojauksella L mitataan virran tehollisarvoa.- Jos virtaon 2 x In ja aina S ja I suojauksilla ksitelln

virran huippuarvoa.- Pikalaukaisulla inst ksitelln virran huippuarvoa.- Maasulkusuojauksella G ksitelln virran keskiarvoa.

N-johtimesta saatavaa virtasignaalia ksitelln seuraavasti:

- 50% vaihejohtimien virrasta (reletyyppi, joka normaa-listi toimitetaan ABB SACE:lta)

- 100% vaihejohtimen virrasta (erikoisversio saatavanatilauksesta)

12.3.1 Ylikuormitussuojaus knteisaikahidastuksella (L)

Asetteluvirta tlle suojaukselle on ilmoitettu arvona I1, kun taas vastaavalaukaisuaika ilmaistaan tunnuksella t1. Valittavana on 4 erilaistasuojauskyr.LED-indikointi ilmaisee virran olevan aseteltua suuremman. Se nollautuuylikuorman poistuessa tai katkaisijan lauetessa.Jlkimmisess tapauksessa solenoidi (YO1) laukaisee katkaisijan.

0.4 ... 0.9 x In with steps of 0.1 x In0.9 ... 1.0 x In with steps of 0.05 x In

8 erilaista asettelua on valittavissa seuraavasti:0,4 0,9 x In asettelu 0,1 x In portain

0,9 1,0 x In asettelu 0,05 x In portain

Taulukko asetteluista alla:

The current sensors are mounted on each phase and give the followingsignals:

a) Current signal which guarantees the energy necessary forcorrect operation of the protection

b ) Current signal required proportional to the phase currents.

The current sensors are characterised by the following rated values:

Rated primary current 250A, 400A, 800A, 1250A, 1600A,2000A, 2500A, 3200A, 4000A, 5000Aand 6300A

Service frequency 45 - 66 Hz

In its most complete configuration, the SACE PR111 protection unitcarries out five independent protection functions, of which three (S, Iand G) can be excluded. In particular:

protection against overload with inverse long time-delay L protection against short-circuit with inverse or definite short time-

delay S protection against instantaneous short-circuit I protection against earth fault G rapid protection against instantaneous short-circuit IinstThe protection allows processing of the current signal as follows:

with true effective value up to a current of 2 x In and with a peak

factor 3 for the protection function L with peak value for currents 2 x In and for the protectionfunctions S and I

with peak value for the function Iinst with average value for the protection against earth fault G.

The protection allows processing of the neutral pole current signal asfollows:

at 50% of the value of the phases (release normally suppliedby ABB SACE)

at 100% of the value of the phases (version available onrequest).

The threshold value of this protection is indicated by I1, whereas therelative trip time is indicated by t1. This function has 4 protectioncurves with inverse long time-delay.

A luminous LED indicator is provided on the front of the unit (fig. 48 ref.B) which lights up during an overload; it turns off when the overload isover or with the protection tripped.In the latter case, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).

12.3.1.1 Asetteluarvon valinta

12.3 Protection functions

SACE PR111 -rele ksittelee virtamuuntajilta saatavaa viesti seuraavasti:

12.3.1 Protection against overload with inverse long time-

delay (L)

Ylikuormitussuojauksen L asettelu tehdn kolmella DIP-kytkimell releenetulevyss (kuva 49, kohta A).Asettelussa valitaan kerroin virtamuuntajan nimellisvirralle In, jolloinsaadaan arvo I1. Laukaisun toleranssit ovat standardin IEC947-2mukaiset. Tt suojausta ei voi kytke pois plt.

Toimintataajuus 4566hZ

0.8 x In

0.9 x In

0.95 x In

1.0 x In

0.4 x In

0.5 x In

0.6 x In

0.7 x In

HUOM!

Musta osoittaakytkimen asennon!

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

4/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

4

I1 Curva/Curve

b) Seuraavaksi lasketaan suhde (Is) ajatellun ylikuormitus-virran (tss 5x925A) ja asetteluvirran (I1) vlill:

c) Nyt on katsottava mill kyrll ylikuormitusvirralla4,625 x I1laukaisuaika on < 25s.Kytten releen annettua I2t suhdetta = vakio, saammelaskettua vakiot kyrille A, B, C ja D (ks. 12.8):

a) The relationship between the circulating current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the fraction oftheoretical:

b ) The relationship (Is) between the overload current and thecurrent value I1 set, which defines the multiple of I1:

c) It is now necessary to look for the curve within which, with anoverload of 4.625 x I1, the trip time is not longer than 25s.Using the It relationship = Const, we calculate the values ofthe constants of the curves A, B, C and D (see para. 12.8):

Now we calculate the real trip time according to the selected curve:Nyt saadaan laskettua todelliset, asettelun mukaiset laukaisuajat:

Kyttmll kyrn asettelua "C" (29, 2s), saadaan tulos, joka lhinnvastaa haluttua ( 2 xIn.

(*) Minimiaika tlle laukaisulle on 750 ms riippumatta laukaisukyrnasettelusta (itsesuojaus)

Taulukko asetteluista alla:

12.3.1.2 Laukaisukyrn (ajan) valinta

Valittavissa on nelj erilaista laukaisukyr. Valinnat tehdn DIP-kytkimill (kuva 48, kohta R). Nm kyrt ovat tyyppi I2t =vakio (*) seuraavin arvoin:

12.3.1.3 Esimerkki asetteluista

Esimerkiss tehdn suojaukset seuraavanlaiselle ominaisuuksille:SACE EMAX katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.Katkaisijan on laukaistava 25s. aikana, kun virta on 5 kertaa jatkuvavirta.

12.3.1.3 Example of setting

An example of inverse long time-delay (L) setting of the protection isgiven.

A protection with the following characteristics is to be made:A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the circulatingservice current is 925A.The load is to be protected as follows:

within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current

a) Ensin katsotaan teoreettinen kerroin jatkuvan virran janimellisvirran (virtamuuntajien) vlill:

Laskennallinen virta / virtamuuntajien In / Theoretical /In value = 925 / 2000 = 0.4625Asetteluarvoksi (kerroin) valitaan tllin I1 = 0,5 / The practical value to set is I1 = 0.5

Is = (5 x I) / (I1 x In) = (5 x 925) / (0.5 x 2000 ) = 4.625

Kyr / Curve A: It = 6I1 x 6I1 x 3 = 108 I1Kyr / Curve B: It = 6I1 x 6I1 x 6 = 216 I1Kyr / Curve C: It = 6I1 x 6I1 x 12 = 432 I1Kyr / Curve D: It = 6I1 x 6I1 x 18 = 648 I1

Kyr / Curve A: t1 = 108 I1 / (IsI1 x IsI1 ) = 108 / (4.625 x 4.625) = 5.0 sKyr / Curve B: t1 = 216 I1 / (IsI1 x IsI1 ) = 216 / (4.625 x 4.625) = 10.1sKyr / Curve C: t1 = 432 I1 / (IsI1 x IsI1 ) = 432 / (4.625 x 4.625) = 20.2sKyr / Curve D: t1 = 648 I1 / (IsI1 x IsI1 ) = 648 / (4.625 x 4.625) = 30.3s

t1 = Kyr / Curve CI1 = 0.5 x In

Curva/CurveA

Curva/CurveB

Curva/CurveC

Curva/CurveD

Kyr A => laukaisuaika 3s virralla 6 x I1Curve A => trip time 3s at 6 x I1

Kyr B => laukaisuaika 6s virralla 6 x I1Curve B => trip time 6s at 6 x I1

Kyr C => laukaisuaika 12s virralla 6 x I1Curve C => trip time 12s at 6 x I1

Kyr D => laukaisuaika 18s virralla 6 x I1Curve D => trip time 18s at 6 x I1

HUOM!

Musta osoittaa

kytkimen asennon!

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

5/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

5

12.3.2 Hidastettu oikosulkusuojaus (S)

Asetteluarvoa tlle suojaukselle merkitn tunnuksella I2 ja vastaa-vaalaukaisuaikaa tunnuksella t2. Valittavissa on 7 virta-asettelua sek OFFasento. Laukaisukyri on 8 erilaista, joista 4 aikahidastuksella ja 4knteisaikahidastuksella.Releen etulevyss on varoitus LED joka palaa ylikuormituksen aikana.Se sammuu katkaisijan lauetessa tai virran laskiessa alle asetellunarvon.

12.3.2 Protection against short-circuit with short time-delay(S)

The threshold value of this protection is indicated by I2, whereas therelative trip time is indicated by t2. This function has 8 protectioncurves of which 4 with inverse short time-delay and 4 with definite shorttime-delay.

A luminous LED indicator is provided on the front of the unit (fig. 48 ref.E) which lights up during an overload; it turns off when the overload isover or with the protection tripped.In the latter case, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).


Setting the S threshold is carried out by working on the 3 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. Q.The selection made represents the multiple of In corresponding to I2.The trip threshold tolerance is 20%.The protection can be excluded.

7 threshold values are available, defined as follows:

The following table shows the possible settings:

12.3.2.2 Laukaisukyrn valinta (t2)

Valittavissa on 2 erityylist hidastusta, hidastustyyppi valitaa DIP-kytkimell (Kuva 48, kohta P).- knteisaikahidastus (It ON)- aikahidastus (It OFF)

Molemmille hodastustyypeille on valittavissa 4 kyr, jotka valitaan DIP-kytkimell (kuva 48, kohta Q). Laukaisijan vaihteluvli on 20%.

12.3.2.2.1 Laukaisukyrt knteisaikahidastuksellaNelj erilaista kyr on valittavissa toiminnolla It = vakio:

12.3.2.2 Selection of the type of trip curve (t2)

2 types of trip characteristics can be chosen by selecting the dip-switches indicated in fig. 48 ref. P:- with inverse short time-delay (It ON)- with definite short time-delay (It OFF)

Each type has 4 curves which can be selected by means of the dip-switches indicated in fig. 48 ref. Q.The trip time tolerance is 20%.

12.3.2.2.1 Trip curves with inverse short time-delay

4 inverse short time-delay curves are available defined by the Itfunction = Const:

Taulukko DIP-kytkimien asetteluista: The table below shows the possible settings:

Asettelu I2 tehdn DIP-kytkimill (3 kpl; kts. kuva 48 kohta Q).Asettelu tehdn antamalla asetteluksi virtamuuntajien nimellisvirranmonikerta, josta saadaan asetteluksi I2. Laukaisun asettelun sallittuvaihteluvli on 20%.Tm suojaus voidaan mys kytke pois plt(OFF).

12.3.2.1 Asetteluarvon valinta (I2)

Seitsemn asettelua ovat valittavissa seuraavasti:

I2t I2t

I2tI2t

1... 4 x In 1 x In portain 1 ... 4 x In with steps of 1 x In 4... 10 x In asettelu 2 x In portain 4 ... 10 x In with steps of 2 x In

OFF

1 x In

2 x In

3 x In

4 x In

6 x In

8 x In

10 x In

Kyr/CurveA

Kyr/CurveB

Kyr/CurveC

Kyr/CurveD

Kyr A => laukaisuaika 0.05s virralla 8 x In (minimilaukauisuaika = 20ms)Curve A => trip time 0.05s at 8 x In (minimum trip time = 20 ms)

Kyr B => laukaisuaika 0.1s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 30ms)

Curve B => trip time 0.1s at 8 x In (minimum trip time = 30 ms)

Kyr C => laukaisuaika 0.25s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 80ms)

Curve C => trip time 0.25s at 8 x In (minimum trip time = 80 ms)Kyr D => laukaisuaika 0.5s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 150ms)

Curve D => trip time 0.5s at 8 x In (minimum trip time = 150 ms)

HUOM!


HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

6/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

6

It = OFF, curve 500 ms

Calculation of the threshold I1 and of trip curve t1

See setting example 12.3.1.3.

Calculation of threshold I2 and trip curve t2

a) The relationship between the overload current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the value of I2 to be

b) Nyt valitaan sopiva kyrmuoto, eli aikahidastus (It=OFF) taiknteisaikahidastus (It = ON).

b1) Jos valitaan aikahidastus, I2t = OFF, rele laukaisee katkaisijan 500ms:n hidastuksen kuluttua aina kun ylikuormitusvirta on ylittnytasetteluarvon I2 (esimerkiss 8000A). Vaatimuksena oli enintn500 ms, virralla 9 x jatkuva virta. Kyr D = 500 ms.

b ) At this point, either a curve with definite short time-delay (It=OFF)or a curve with inverse short time-delay (It=ON) can be selected

b1 ) In the 1st case, selection will fall on:

With this setting, every time the overload current exceeds the I2threshold equal to 8000A, the protection will trip within a time of500ms.

b2) Toisessa tapauksessa on laskettava laukaisuaika

Vakiot kyrille A, B, C ja D (kts. 12.3.2.2.1) ovat:

b2 ) In the 2nd case, it will be necessary to calculate the trip time of theIt function = Cost.

The constants of curves A, B, C and D (see para. 12.3.2.2.1) are:

Laskelma asetteluvirralle ja laukaisukyrlle

a) Ensin lasketaan suhde halutun laukaisuvirran ja nimellisvir-ran vlill, josta saadaan asetteluvirta I2:

12.3.2.2.2 Laukaisukyrt aikahidastuksella

Nelj erilaista kyr on valittavissa lyhytaikaisella hidastuksella:

12.3.2.2.2 Trip curves with definite time-delay

4 definite short time-delay curves are available:

Taulukko DIP-kytkimien asetteluista: The table below shows the possible settings:

12.3.2.3 Esimerkki asetteluista 12.3.2.3 Example of setting

I2t I2t

I2t I2t

Kyr/CurveC

Kyr/CurveA

Kyr/CurveB

Kyr/CurveD

Esimerkiss tehdn hidastettu oikosulkusuojaus (S), ottaen huomioonesimerkiss kohdassa 12.3.1.3 esitetyt arvot:SACE EMAX katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.-Katkaisijan on laukaistava 25s. aikana, kun virta on 5 kertaa jatkuva virta(925A).-Katkaisijan on laukaistava 500ms. aikana, kun virta on 9 kertaa jatkuvavirta (925A).

An example of setting the protection against short-circuit with inverseshort time-delay (S), taking a cue from the setting example 12.3.1.3is given.

A protection with the following characteristics is to be made: A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.The load is to be protected as follows:

within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current within a time of 500 ms with an overload 9 times the circulating

current

I2 = (9 x I) / In = (9 x 925) / 2000 = 4.1625Valitaan lhin sopiva asettelu, eli I2 = 4 x In / The practical value to set is I2 = 4

I24 x In

Kyr/CurveD

I2t

Kyr A => laukaisuaika 0.05sCurve A => trip time 0.05s

Kyr B => laukaisuaika 0.1sCurve B => trip time 0.1s

Kyr C => laukaisuaika 0.25sCurve C => trip time 0.25s

Kyr D => laukaisuaika 0.5s

Curve D => trip time 0.5s

Kyr / Curve A: It = 8In x 8In x 0.05 = 3.2InKyr / Curve B: It = 8In x 8In x 0.1 = 6.4InKyr / Curve C: It = 8In x 8In x 0.25 = 16In

Kyr / Curve D: It = 8In x 8In x 0.5 = 32In

HUOM!


HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

7/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

7

Seuraavaksi lasketaan todellinen laukaisuaika virralle 4 x In =8000A:

set:Now we calculate the real trip time with short-circuit current equal

Viimeiseksi tarkastetaan laukaisuaika halutulla oikosulkuvirran arvolla(4,165 x In = 8325 A):

The curve to be set is definitely the B. With this choice, the triptime is about 26% less than the previous setting (point b1).

Asetteluksi tehdn luonnollisesti "B". Tll asettelulla laukaisuaikaon n. 26% lyhyempi kuin kohdassa b1.

1.5 ... 2 x In asettelu 0.5 x In portain 1.5 ... 2 x In with steps of 0.5 x In2 ... 12 x In asettelu 2 x In portain 2 ... 12 x In with steps of 2 x In

12.3.3 Oikosulun pikalaukaisu (I)

Asetteluarvoa tlle suojaukselle merkitn tunnuksella I3 ja vastaa-vaan laukaisuaikaa tunnuksella t3.Toiminnolla on vain yksi laukaisukyr kiintell ajalla. Kun suojaus toimii,katkaisija avataan avaussolenoidilla Y01.

12.3.3.1 Laukaisuvirran valinta (I3)

Asettelu I3 tehdn kolmella DIP-kytkimell (kts. kuva 48, kohta F).Asettelu tehdn antamalla asetteluksi virtamuuntajien nimellisvirranmonikerta, josta saadaan asettelu I3. Laukaisun asettelun vaihteluvlion 20%.Tm suojaus voidaan mys kytke pois plt (OFF).

7 asettelua on valittavissa seuraavasti:

12.3.3 Protection against instantaneous short-circuit (I)

The threshold value of this protection is indicated by I3, whereas therelative trip time is indicated by t3.This function has a single protection curve with fixed time. When the

protection trips, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).


Setting the I threshold is carried out by using the 3 dip-switches shownin fig. 48 ref. F.The selection made represents the multiple of In corresponding withI3.The trip threshold tolerance is 20%. The protection can be excluded.

Kyr A / Curve A: t2 = 3.2In / (IsIn x IsIn) = 3.2 /(4 x 4) = 200msKyr B / Curve B: t2 = 6.4In / (IsIn x IsIn) = 6.4 /(4 x 4) = 400ms

Kyr C / Curve C: t2 = 16In / (IsIn x IsIn) = 16 /(4 x 4) = 1sKyr D / Curve D: t2 = 32In / (IsIn x IsIn) = 32 /(4 x 4) = 2s

I2t

Kyr B/

Curve

I2

4 x In


6 x In

8 x In

10 x In

12 x In

OFF

1.5 x In

2 x In

4 x In

to 4 x In = 8000A:Now we check the relative trip time with the effective short-

circuitrequested (4.165 x In) equal to 8325A:

Kyr A / Curve A: t2 = 3.2In / (IsIn x IsIn) = 3.2 / (4.165 x 4.165) = 184msKyr B / Curve B: t2 = 6.4In / (IsIn x IsIn) = 6.4 / (4.165 x 4.165) = 369msKyr C / Curve C: t2 = 16In / (IsIn x IsIn) = 16 / (4.165 x 4.165) = 922msKyr D / Curve D: t2 = 32In / (IsIn x IsIn) = 32 / (4.165 x 4.165) = 1844ms

HUOM!

Musta osoittaa

kytkimen asennon!

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

8/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

8

12.3.4 Protection against earth fault with inverseshort time-delay(G)


12.3.4 Maasulkusuojaus (G)

Asettelua tlle suojaukselle merkitn tunnuksella I4 ja vastaavaa

laukaisuaikaa tunnuksella t4. Laukaisukyri on toiminnolle neljkappaletta knteisaikahidastuksella.Kun suojaus toimii, laukaisusolenoidi YO1 avaa katkaisijan.

12.3.3.2 Laukaisuaika (t3)Oikosulun pikalaukaisun nimellinen laukaisuaika on kiinte 35 ms 20%.

12.3.3.3 Esimerkki asettelusta

Esimerkiss tehdn oikosulun pikalaukaisun (I) asettelu ottaenhuomioon kohdissa 12.3.1.3 ja 12.3.2.3 esitetyt arvot:SACE EMAX -katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim. E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.

12.3.3.2 Characteristics of the trip time (t3)The protection against instantaneous short-circuit has a ratedtrip time of 35 ms with a tolerance of 20%.


An example of setting the protection against instantaneousshort-circuit (I), taking a cue from the setting example 12.3.2.3is given.

A protection with the following characteristics is to be made:A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.

The load is to be protected as follows:

within a time of 25s with an overload 5 times the circulatingcurrent within a time of 500ms with an overload 9 times the circulating

current within a time of 35ms with an overload 13 times the circulating

current.





Calculation of threshold I3

The relationship between the overload current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the value of I3 to

be set:The practical value to set is I3 = 6

I3 = (13 x I) / In = (13 x 925) / 2000 = 6.0125The pratical value to set is I3 = 6

The threshold to be set is therefore:

0,2 ... 0,4 x In askel 0,1 x In0,4 ... 0,8 x In askel 0,2 x In0,8 ... 1,0 x In askel 0,1 x In

Mahdolliset asettelut seuraavassa taulukossa:

Asetteluvirran I3 laskenta

Lasketaan nimellisvirran ja halutun laukaisuvirran suhde, josta saadaan I3asettelu:

I3 = (13 x I) /In = (13 x 925) / 2000 = 6,0125Kytnnss asetteluksi valitaan: I3 = 6 x In

Eli asettelu releelt on:

I36 x In

I36 x In

The threshold value of this protection is indicated by I4, whereas

the relative trip time is indicated by t4:This function makes 4 protection curves with inverse short time-delay available.When the protection trips, the circuit-breaker opens by meansof the opening solenoid (OS).

12.3.4.1 Asetteluarvon (I4) valinta

Asettelu G:lle tehdn kolmella DIP-kytkimell, katso kuva 48, kohta G.Asettelu kuvaa In:n suhdetta I4:n.Asetteluarvon vaihteluvli on 20%. Tm suojaus voidaan myskytke pois plt.

On valittavissa seuraavat seitsemn asettelua:

Setting of threshold G is made by using the 3 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. G.The selection made represents the fraction of In correspondingto I4.The threshold tolerance is 20%. The protection can be ex-cluded.

N.B.: When the earth fault overload value exceeds 4 x In, the Gfunction excludes itself as in this case the other protections tripas the fault is considered a phase fault.

0.6 x In

0.8 x In

0.9 x In

1.0 x In

OFF

0.2 x In

0.3 x In

0.4 x In


0.2 ... 0.4 x In with steps of 0.1 x In0.4 ... 0.8 x In with steps of 0.2 x In0.8 ... 1.0 x In with steps of 0.1 x In


Katkaisijan on lauettava 25s aikana kun virta on 5 kertaa jatkuva virta (925A).Katkaisijan on lauettava 500ms aikana kun virta on 9 kertaa jatkuva virta(925A).Katkaisijan on lauettava heti kun virta on 13 kertaa jatkuva virta (925A).

(L ja S -asettelut kuten aikaisemmissa esimerkeiss)

HUOM!


HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

9/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

9

12.3.4.2 Laukaisukyrn valinta (t4)

DIP-kytkimill voidaan valita nelj erilaista laukaisukyr, kts. kuva 48,kohta L.

Laukaisuajan vaihteluvli on 20%.

Mahdolliset asettelut:

12.3.4.2 Selection of the trip curve (t4)

4 different trip curves can be selected by using the dip-switchesindicated in fig. 48 ref. L.These curves are defined as follows:

The trip time tolerance is 20%.


12.3.4.3 Esimerkki asettelusta

Esimerkki asetteluista maasulkua vastaan (G) ottaen huomioon kohdassa12.3.3.3 maininnat:

EMAX-katkaisija asennettu 2000A ja nimellinen pyrrevirta 925A.

Asettelun I1 laskeminen ja laukaisukyr t1

Katso esimerkki 12.3.1.3.



Asettelun I3 laskeminen



a) Asettelun G arvo (SG) saadaan laskemalla ylikuormitusvirran janimellisvirran suhde:


An example of setting the protection against earth fault (G) taking acue from setting example 12.3.3.3 is given.

A protection with the following characteristics is to be made:

Curve A - trip time 100ms with minimum overload of 3.25 x I4- with overload less than 3.25 x I4 the curve is It = Const

(100ms at 3.25 x I4)

Curve B - trip time 200ms with minimum overload of 2.25 x I4- with overload less than 2.25 x I4 the curve is It = Const

(200ms at 2.25 x I4)

Curve C - trip time 400ms with minimum overload of 1.6 x I4- with overload less than 1.6 x I4 the curve is It = Const

(400ms at 1.6 x I4)

Curve D - trip time 800ms with minimum overload of 1.25 x I4- with overload less than 1.25 x I4 the curve is It = Const

(800ms at 1.25 x I4)

Kyr A - laukaisuaika 100ms, minimiylikuormitus 3.25 x I4- pienemmll ylikuormituksella It = vakio

Kyr B - laukaisuaika 200ms, minimiylikuormitus 2.25 x I4- pienemmll ylikuormituksella It = vakio

Kyr C - laukaisuaika 400ms, minimiylikuormitus 1.6 x I4- pienemmll ylikuormituksella It = vakio

Kyr D - laukaisuaika 800ms, minimiylikuormitus 1.25 x I4- pienemmll ylikuormituksella It = vakio

Curva/CurveA

Curva/CurveB

Curva/CurveC

Curva/CurveD

A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.

The load is to be protected as follows:

within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current within a time of 500ms with an overload 9 times the circulating

current

within a time of 35ms with an overload 13 times the circulatingcurrent.

within a time of 350ms with earth fault overload, it reaches the valueof 0.9 times the circulating current.

25s kuluessa 5 kert. ylikuorm.

500ms kuluessa 9 kert. ylikuorm.

35ms kuluessa 13 kert. ylikuorm.

350ms kuluessa maasulku, ylikuormitus 0,9 kert. pyrrevirrasta

Kuormitussuojaus:





Calculation of threshold I3



a) The relationship between the overload current and the rated currentof the CT is calculated which defines the value of threshold G (SG)to be set:

I = 0.9 x IU = 0.9 x 925 = 832.5A SG = I / In = 832.5 / 2000 = 0.41625

Asettelun kytnnn arvo SG = 0,4 / Practical value to be set is SG = 0.4

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

10/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

10

I4 = I / 1.7 = 832.5 / 1.7 = 489.7A

b)Valitettavasti minimilaukaisuaika on kyrst riippumatta valittu 900 msylikuormituksella 0.41625 x In.Tm ei ole hyvksyttv ja siksi on valittava pienempi asettelu.350ms saakka on valittava kyr B (vakiolaukaisuaika 200ms jaylikuormitus 2.25 x I4).

It = vakio:

Vakion K laskeminen kyrlle B, It = vakio

Tten t4 = 350ms ja virran kerroin:

Nyt saadaan virtojen arvoista asettelu I4:

Tten uusi asettelu (SG1) on:

SG1 = I4 / In = 489.7 / 2000 = 0.24 , kytnnss SG1 = 0.2

b )Unfortunately the minimum trip time regardless of the type of curveselected is about 900ms with a real overload of 0.41625 x In.

This is not acceptable and it is therefore necessary to set a lowerthreshold.

Since a time not exceeding 350ms must be selected, it is necessaryto set the B type trip curve at least (this curve allows a constant triptime of 200ms for overloads exceeding 2.25 x I4).

From the It = Const relationship:

Calculate the constant K of the curve B with It characteristic =Constant

Therefore with t4 = 350ms there will be the following currentmultiple:

Now the current is set at the overload value required of 832.5A and thenew threshold is achieved:

Therefore the new threshold (SG1) to be set will be:

SG1 = I4 / In = 489.7 / 2000 = 0.24 so the practical value to set isSG1 = 0.2

G:n asettelu siis: The setting of function G is as follows:

12.3.5 Suojaus oikosulkuja vastaan kiintell pikalaukaisulla

(linst)

Asetteluarvoa tlle suojaukselle merkitn tunnuksella "Iinst", kun taasvastaavaa laukaisuaikaa tunnuksella "tinst".Toiminnolla on yksilaukaisukyr, kiintell ajalla. Mys tm toiminto kytt katkaisijanlaukaisuun avaussolenoidia (Y01).

12.3.5.1 Asetteluarvon valinta (Iinst)

Pikalaukaisu Iinst valitaan kyttmll kymment DIP-kytkint releenpll.Asettelut on esiaseteltu runkokoon mukaan ABB SACE:n taholta, eikniit voida muuttaa nppimistlt. DIP-kytkimill valitaan vain oikeayhdistelm katkaisijan rungon (E1E6) mukaan ao. taulukon mukaisesti.Asettelun vaihteluvli on 5% tehokertoimen arvoilla 0,21 0.28 (IEC947-1-2 standardin mukaan).Suojausta ei voi kytke pois plt.

12.3.5 Fixed threshold protection against short-circuit

This function has a single protection curve with fixed time.When the protection trips, the circuit-breaker opens by means of theopening solenoid (OS).

It = (2.25 x I4) x (2.25 x I4) x 0.2 = 1.0125 x I4

(It) x I42 1.0125I = = x I4 = 1.7 x I4

t4 0.35

Curva/CurveB

I40.2 x In

12.3.5.1 Selection of the threshold value (Iinst)

The Iinst protection setting is made by using the 10 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. C.The selection is only made by ABB SACEand represents the currentvalue corresponding to Iinst.The protection is personalised according to the type of circuit-breaker-The threshold tolerance is 5% with power factor (cosj) between 0.21and 0.28 inclusive (in compliance with IEC 947-1-2 standards).

7 threshold values are available for the following circuit-breakers:

Kyr B => laukaisuaika 200ms, 2.25 x I4

Curve B => trip time 200ms at 2.25 x I4

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

11/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

11

12.3.5.2 Laukaisuajan ominaisuudet (tinst)

Kiinten oikosulun pikalaukaisun nimellislaukaisuaika on 5 ms ja vaihteluvli5%.

12.4 Laukaisun koestus

Avaussolenoidin koestus suoritetaan kytkemll 15Vdc 2V jnniteSACE PR111:n TEST-liittimiin (kuva 48, kohta H).Koestuksessa tarkastetaan mys mikroprosessorin toiminta avausso-lenoidin osalta.Katkaisijan aukeaminen tarkoittaa positiivista tulosta.Tm koestus

voidaan suorittaa laitteella TT1.

12.5 Laukaisukoestin TT1

Tm varuste kytkettyn SACE PR111:n TEST-liittimiin (kuva 48, kohtaH) suorittaa avaussolenoidin toiminnan koestuksen. Laite on siirrettv

ja sovitettu 12 V:n akulle. Tten se ei tarvitse ulkoista tehonlhdett.Laitteessa on kaksi painiketta; esiasetukseen ja laukaisuun, sek ledi-ilmaisin.Laitteen kotelossa on tuntoelimet , jotka mahdollistavat yhteydensuojausyksikn SACE PR111 kanssa.

Toiminto suoritetaan seuraavasti:

Paina PRESET-nppint ja odota READY-ledin syttymist

Aseta koestin paikalleen ja liit tuntoelimet suojausyksikkn

Paina TRIP-nppint 30 s kuluessa PRESET-toiminnosta

Jos READY-ledi ei syty, on lataus heikko tai piiri viallinen.

12.3.5.2 Trip time characteristics (tinst)

The fixed threshold protection against short-circuit has a rated triptime of 5ms.

12.4 Trip test function

Testing the opening solenoid (OS) can be carried out by applying avoltage of 15Vdc 2V for 3s to the TEST bushes of the SACE PR111

protection unit indicated in fig. 48 ref. H.This test also allows checking of the microprocessor function as thecontrol to the opening solenoid comes from this.Positive outcome of the test coincides with circuit-breaker opening.This test can be carried out using the TT1 device.

12.5 TT1 trip test release accessory

This accessory - when connected to the TEST bushes of the SACEPR111 unit (fig. 48 ref. H) - carries out the test on the shunt openingrelease.The unit is portable and fitted with a 12V battery and does not thereforerequire an external power supply.The item has two pushbuttons (one for PRESET and the other for TRIP)and LED indication.The container is a housing with the tracer point group which makes theconnection with the SACE PR111 protection unit.

The accessory operates in sequential mode:

Press the PRESET button and wait for the READY LED to light up

Position the accessory with the tracer point group inserted in the protection unit

Press the TRIP button within 30s of the PRESET operation.

If the READY LED does not light up it means that the battery is flat orthe circuit is faulty.

DIP-kytkin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

E2L

E3L

E1

E2

E3

E4

E6

HUOM!


8/8/2019 Sace PR111

12/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

12

12.6 Test connector function

A complete test of the protection can be carried out by using the specialSACE EMAX TEST SET, applying it to the TEST connector (fig. 48 ref.I). With this unit the test described in para. 4 can be carried out andit is not therefore necessary to have the two test units at the same time.

12.6 Kokonaiskoestus

Suojausten kokonaiskoestus voidaan suorittaa kyttmll erityistSACE EMAX TEST SET -toimintoa (TEST-liitin, kuva 48, kohta I).

Toiminto koestaa kaikki laukaisutoiminnot, yksityiskohtaisesti siis:

Sytt yksittiset signaalit kiskoille L1, L2, L3 ja NE koestaakseensuojausten L, S ja I toiminnan

Sytt apujnnitteen

Koestaa suojauksen G toiminnan

Koestaa suojauksen Iinst pikatoiminnan

Pidtt avaussolenoidin ohjaustoimintoa

Koestaa avaussolenoidin laukaisun

Havaitsee suojausten L, S, I ja G aktiivitilan

Havaitsee avaussolenoidin ohjauksen aktiivitilan

Havaitsee aktiivitilan oikosulun pikasuojauksen Iinst asetteluarvosta

Havaitsee pienoisohjauskytkimen toimintatilan

Havaitsee piirin numeerisen jnnitetason

12.7 Etupaneeli

Legenda

A L-suojauksen asettelu

B LED-esihlytys, L-suojaus

C Reletyypin asettelu,Iinst (releen pll)

D S-suojauksen asettelu

E LED-esihlytys, S-suojaus

F I-suojauksen asettelu

G G-suojauksen asettelu (ei LI- ja LSI-malleissa)

H Laukaisutesti

I Koestuspistoke

L G-laukaisukyrn valinta (t4)

M Releen sarjanumero

N N-suojaus, 50% tai 100% vaiheista

O Virtamuuntajien nimellisvirta

P S-suojauksen aika/knteisaikahidastuksen valinta

Q S-laukaisukyrn valinta (t2)

R L-laukaisukyrn valinta (t1)

Caption

A Dip-switch for setting the L protection function

B LED for signalling L protection function under timingC Dip-switch for setting the S protection functionD Dip-switch for setting the S protection function

E LED for signalling S protection function under timingF Dip-switch for setting the I protection functionG Dip-switch for setting the G protection functionH Bushes for carrying out the demagnetising opening solenoid testI Connector for carrying out the complete test of the SACE PR111 protection

unitL Dip-switch for setting the t4 trip curveM SACE PR111 protection unit serial number plate

N Plate indicating the neutral pole protection at 50% or at100%O CT In rating plateP Dip-switch for setting the type of curve with definite or inverse time-delay

Q Dip-switch for setting the t2 trip curveR Dip-switch for setting the t1 trip curve

A B C

I

D

OM LR Q N

GE

H

F

P

With this unit all the release functions are checked, and inparticular:

It supplies a single signal to the L1, L2, L3 and NE phases for testingthe L, S and I protection functions

It supplies an auxiliary power supply voltage

It supplies a signal for testing the G protection function

It supplies a signal for testing the rapid Iinst protection function

It supplies a signal for inhibition of the opening solenoid OS openingcontrol

It supplies a signal for testing the OS release

It reads the active states of the L, S, I and G protection functions

It reads the active state of the opening solenoid OS opening control

It reads the active state of the threshold set of the rapid protectionagainst Iinst short-circuit

It reads the state of operation of the microcontroller

It reads the digital voltage level of the electronic circuit

8/8/2019 Sace PR111

13/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

13

12.8 Laukaisukyrt

12.8.1 Laukaisukyr L

12.8 Trip curves

12.8.1 Trip curves of protection L

12.8.2 Laukaisukyr I 12.8.2 Trip curves of protection I

Laukaisun asettelunvaihteluvliL = Sgancio tra 1,05 e

1,3 I1 (secondo leNorme IEC 947-2)

I = 20%

Trip threshold toleranceL = Release between 1.05and 1.3 I1 (in conform-ity with IEC 947-2standards)

I = 20%

Laukaisuajan vaihteluvliL = 10% (20% per I>2 x

In)I = 20%

Trip time tolerancesL = 10% (20% per I>2 x

In)I = 20%

Merkinnt

In = virtamuuntajannimellisvirtat = laukaisuaika

CaptionIn = Rated current of cur-

rent transformerst = trip time

1

2

5

10

20

30

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 1 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

D

C

B

A

0,90,70,6

0,5 0,8

0,4

1

L

A

B

C

D

0,95

1

2

5

10

20

30

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 1 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

1,5 2 4 6 8 10 12

I

8/8/2019 Sace PR111

14/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

14

12.8.3 Laukaisukyr "S" 12.8.3 Trip curves of protection S

Laukaisun asettelun vaih-teluvliS = 10%

Trip threshold toleranceS = 10%

Laukaisuajan vaihteluvli

S = 20%

Trip time tolerancesS = 20%

Merkinnt

In = virtamuuntajannimellisvirtat = laukaisuaika



1

2

5

10

20

30

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 1 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

I2t

ON

1

2 3 4 6 8 10

D

C

B

ASt= K

I2

1

2

5

10

2030

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 1 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

I

OFF

1

2 3 4 6 8 10

D

C

B

A

St=K

8/8/2019 Sace PR111

15/16

N Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379SACE Emax


ScalaScale

N Pag.Sh. No.

15

12.8.4 Laukaisukyr "G" 12.8.4 Trip curves of protection G

Laukaisun asettelunvaihteluvliG = 20%

Trip threshold toleranceG = 20%

Laukaisuajan vaihteluvli

G = 20%

Trip time tolerancesG = 20%

MerkinntIn = virtamuuntajan

nimellisvirtat = laukaisuaika



1

2

5

10

20

30

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 1 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

0,2 0,3 0,4 0,6 0,8

0,9

1

D

C

B

A

G

8/8/2019 Sace PR111

16/16

Pidtmme itsellemme oikeuden mitta- ja

rakennemuutoksiin ilman ennakkoilmoitusta

ALUEMYYNTI

KAAKKOIS- JA ETEL-SUOMIPL 183, 00381 Helsinki, Puh. 010 22 22050, Fax 010 22 22010LOUNAIS-SUOMIKalevantie 35, 20520 Turku, Puh. 010 22 33388, Fax 010 22 33465

KESKI-SUOMIPL 37, 33101 Tampere, Puh. 010 22 52733, Fax 010 22 52711IT-SUOMIPL 1300, 70151 Kuopio, Puh. 010 22 53501, Fax 010 22 52202LNSI-SUOMIPL 612, 65101 Vaasa, Puh. 010 22 41462, Fax 010 22 41107

ABB Oy

VAASA

PL 612, 65101 VAASAPuh. 010 22 11Fax 010 22 43433

Kotimaan tuotemyyntiwww.abb.fi

HELSINKI

PL 182, 00381 HelsinkiPuh. 010 22 11

Fax 010 22 22010

Documents

Sace PR111