ÿGE Multilin

MFF serie 1000

InstruccionesInstruccionesInstruccionesInstruccionesGEK 98835BGEK 98835BGEK 98835BGEK 98835B

Protección Protección Protección Protección Digital de Digital de Digital de Digital de FrecuenciaFrecuenciaFrecuenciaFrecuencia

GEK-98835B

1

INDICE

1. DESCRIPCION ...................................................................................................3

1.1 SELECCIÓN DE MODELOS...................................................................................4

2. APLICACIÓN BÁSICA DE LOS RELÉS DE FRECUENCIA...............................5

2.1. DESLASTRE DE CARGAS .......................................................................................52.2. REPOSICIÓN DE CARGAS ......................................................................................52.3. PROBLEMAS ESPECIALES EN EL DESLASTRE DE LAS CARGAS..................................6

2.3.1. Cargas Compuestas por Motores.................................................................62.3.2. Reenganche de Alta Velocidad.....................................................................6

2.4. PROTECCIÓN POR MÍNIMA FRECUENCIA DE LOS GENERADORES..............................72.4.1. Protección de una Turbina por Máxima Frecuencia......................................72.4.2. Protección por Mínima Frecuencia de las Turbinas de Vapor.......................92.4.3. Protección por Mínima Frecuencia de Otros Tipos de Turbinas ...................9

3. CARACTERISTICAS ........................................................................................ 11

3.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES........................................................................... 113.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS............................................................................. 11

NORMAS Y ENSAYOS TIPO ......................................................................................................... 123.3. RANGOS Y VALORES DE AJUSTES........................................................................ 12

4. PRINCIPIOS DE OPERACION ......................................................................... 13

4.1. ENTRADAS ......................................................................................................... 134.2. MEDIDA ............................................................................................................. 144.3. MANEJO DEL MFF .............................................................................................. 14

4.3.1. Lecturas ..................................................................................................... 15F0: ESTADO DEL RELÉ ................................................................................................................ 16F1: MEDIDA DE FRECUENCIA ..................................................................................................... 17F2: CODIGO DE LA UNIDAD DEL ULTIMO DISPARO ................................................................. 17F3: FRECUENCIA ALCANZADA EN EL ULTIMO DISPARO......................................................... 18F4: TIEMPO DE ACTUACION DEL ULTIMO DISPARO ................................................................ 18

4.3.2. Ajustes ....................................................................................................... 184.3.3. Borrado del Ultimo Disparo......................................................................... 234.3.4. Errores ....................................................................................................... 23

01- Error de Ajustes ....................................................................................................................... 2380 – Fallo de ROM ......................................................................................................................... 2381- Fallo de Escritura a EEPROM (Inicio de Programa) ................................................................ 2482 – Fallo de Escritura a EEPROM (Cambio de ajustes)............................................................... 2484 – Fallo del Sistema de Medida de la Tensión de Entrada ......................................................... 2485 – Fallo al Intentar Borrar el Ultimo Disparo en la EEPROM ...................................................... 24

4.4. AUTOCHEQUEOS Y RUTINAS DE ERROR ............................................................... 24

5. CONSTRUCCION............................................................................................. 27

5.1. CAJA ................................................................................................................. 275.2. UNIONES ELÉCTRICAS Y CONEXIONES INTERNAS.................................................. 285.3. IDENTIFICACIÓN.................................................................................................. 285.4. SEÑALIZACIONES EXTERNAS ............................................................................... 29

6. RECEPCION, MANEJO Y ALMACENAJE ....................................................... 31

7. PRUEBAS DE RECEPCION............................................................................. 33

GEK-98835B

2

8. INSTALACION ................................................................................................. 35

8.1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 358.2. CONEXIÓN A TIERRA PARA SUPRESIÓN DE SOBRETENSIONES............................... 358.3. PRUEBAS........................................................................................................... 35

9. PRUEBAS Y MANTENIMIENTO PERIODICO ................................................ 37

La información facilitadas en estas instrucciones no pretende cubrir todoslos detalles o variaciones del equipo descrito, así como tampoco prevercualquier eventualidad que pueda darse en su instalación, operación omantenimiento.

Si se desea cualquier información complementaria o surge algúnproblema particular que no pueda resolverse con la información descrita enestas instrucciones deberán dirigirse a:

GENERAL ELECTRIC POWER MANAGEMENT S.A.

GEK-98835B

3

1. 1. 1. 1. DESCRIPCIONDESCRIPCIONDESCRIPCIONDESCRIPCION

Los relés tipo MFF son relés digitales basados en microprocesador queproporcionan funciones de protección contra las variaciones de frecuencia en lossistemas de alterna.

Las funciones realizadas por el MFF son:

� Función de protección contra las variaciones de frecuencia.� Medición de la frecuencia.� Registro de la frecuencia y tiempo de actuación del último disparo, así como

el nivel de ajuste que ha disparado.

El MFF tiene dos niveles de ajuste que pueden programarseindependientemente como de máxima o de mínima frecuencia, pudiendo obtenersecualquiera de las siguientes combinaciones:

� Dos ajustes de máxima frecuencia.� Dos ajustes de mínima frecuencia.� Un ajuste de máxima y otro de mínima frecuencia.

A cada ajuste se le puede programar independientemente un tiempo de retraso.

Para el caso de los dos ajustes de mínima o los dos de máxima, si hay unavariación rápida de frecuencia y alcanza al primer ajuste, se empieza a contar eltiempo de retraso. Si se alcanza el segundo ajuste antes de que acabe el tiempo deretraso del primero, este es disparado después de tres ciclos de temporización sinesperar a que termine el tiempo ajustado para el disparo a esta frecuencia.

Si la tensión es menor que una tensión de inhibición (ajustable en % de latensión nominal) se bloquean los disparos del MFF.

Cada ajuste dispone de su propio relé de salida. Cada uno de estos relésdispone de un contacto normalmente abierto y de otro normalmente cerrado de formaque se pueda utilizar para máxima o mínima frecuencia. Además dispone de un reléauxiliar de alarma con un contacto normalmente cerrado.

GEK-98835B

4

Figura 1 . Conexiones Externas (226B7303H1)

1.11.11.11.1 Selección de ModelosSelección de ModelosSelección de ModelosSelección de Modelos

Los modelos disponibles se describen en la siguiente tabla:

MFF 1 0 0 0 A 0 0 0 * 0 0 * DESCRIPCIONTensión Auxiliar

F 24-48 Vcc/ca

G 48-125 Vcc/ca

H 110-240 Vcc110-220 VcaMontaje

C Montaje individual

S Montaje en sistema

MAXIMA O MINIMA FRECUENCIA

(+)ABC

A1

ÿþ52

A4MAXIMA O MINIMA FRECUENCIA

ÿ�

A9

A10

A11

A5

A3A12

(-)A2

A8

ALARMA

CONTACTO DISPARO NIVEL 1

CONTACTO AUXILIAR NIVEL 1

CONTACTO DISPARO NIVEL 2

CONTACTO AUXILIAR NIVEL 2

GEK-98835B

5

2. 2. 2. 2. APLICACIÓN BÁSICA DE LOS RELÉS DE FRECUENCIAAPLICACIÓN BÁSICA DE LOS RELÉS DE FRECUENCIAAPLICACIÓN BÁSICA DE LOS RELÉS DE FRECUENCIAAPLICACIÓN BÁSICA DE LOS RELÉS DE FRECUENCIA

2.1. Deslastre de Cargas2.1. Deslastre de Cargas2.1. Deslastre de Cargas2.1. Deslastre de Cargas

Un sistema eléctrico verá deteriorada su operación si existe un exceso de cargaen relación con la generación disponible. En esta situación, las máquinas primasasociadas a los generadores (turbinas) tenderán a frenarse haciendo el sistemaeléctrico cada vez más inestable debido a la disminución de la frecuencia.

Asimismo, la disminución de la frecuencia, puede dañar a los propiosgeneradores. Mientras que una planta hidroeléctrica prácticamente no es afectada poruna reducción de la frecuencia de un 10%, una planta térmica es bastante sensibleaun a reducciones del orden del 5% en la frecuencia. La potencia de una plantatérmica depende en gran medida de elementos auxiliares tales como bombas dealimentación de agua, equipos de pulverización del carbón, equipos de ventilación,etc. Al bajar la frecuencia en la red, la potencia de salida de los generadores térmicosempieza a bajar muy rápidamente, lo cual a su vez disminuye la energía de entrada algenerador, produciendo un efecto de cascada. El mayor peligro de esta situación, esel daño que se pueda ocasionar a las turbinas de vapor a l tener una operaciónprolongada a frecuencia reducida en una situación de sobrecarga severa.

Para prevenir el colapso completo del sistema eléctrico, se usan relés demínima frecuencia para realizar un deslastre automático de cargas y así balancear lageneración con la carga en el área afectada.

2.2. Reposición de Cargas2.2. Reposición de Cargas2.2. Reposición de Cargas2.2. Reposición de Cargas

Si el sistema de deslastre de cargas ha sido aplicado con éxito, el sistemaeléctrico se estabilizará y la frecuencia será otra vez la nominal (50Hz). Estarecuperación de la frecuencia se produce por acción de los reguladores de velocidadsobre la reserva rotante de potencia del sistema eléctrico.

Es posible implementar un sistema automático de reposición de cargas quehayan sido desconectadas, por medio de relés de máxima frecuencia de tal modo quecuando la frecuencia de la red sea muy cercana a la nominal, se puedan conectar lascargas que hayan sido desconectadas por acción de los relés de mínima frecuencia.Esta recuperación de cargas debe de hacerse en forma lenta con tiempos que puedenser del orden de varios minutos para evitar que puedan producirse oscilaciones en lafrecuencia al conectar cargas que por su magnitud pudieran dar lugar a descensossignificativos de la frecuencia que ocasionen nuevos deslastre de la carga.

GEK-98835B

6

2.3. Problemas Especiales en el Deslastre de las Cargas2.3. Problemas Especiales en el Deslastre de las Cargas2.3. Problemas Especiales en el Deslastre de las Cargas2.3. Problemas Especiales en el Deslastre de las Cargas

2.3.1. Cargas Compuestas por Motores

Una subestación con una gran cantidad de cargas compuestas por motoreseléctricos, puede presentar problemas de coordinación de tiempo en la aplicación derelés de mínima frecuencia.

En el caso de una subestación cuyas líneas de aportación han sidodesconectadas en el extremo remoto tendremos que las cargas compuestas pormotores tenderán a mantener la tensión mientras que la frecuencia irá decreciendoconforme lo motores se vayan parando. Esta situación ocurriría en el caso de que lacapacitancia de la línea mantiene a los motores excitados Este descenso lento de latensión puede ser mayor que los tres o seis ciclos de retardo para el disparo rápidoque tienen los relés de mínima frecuencia y el relé puede disparar y loquearinterruptores innecesariamente. Esta situación puede ser desventajosa eninstalaciones no atendidas donde nos e tiene un control remoto de todos losinterruptores. Una solución es tener un retraso adicional en la operación de os relés demínima frecuencia de alrededor de 20 ciclos.

2.3.2. Reenganche de Alta Velocidad

Muchas grandes plantas industriales tienen implementado algún sistema dedeslastre de cargas. Existen casos en los cuales la alimentación principal es realizadamediante una derivación de una línea de transmisión que tiene reengancheautomático de alta velocidad. En faltas que se produzcan en la línea de transmisión,por lo general se disparan los dos extremos y se inicia el reenganche de alta velocidaden al menos uno de los extremos. Debido a que este reenganche no estarásincronizado con ningún elemento de la planta industrial, tal como motores síncronos ygeneradores, es importante que la planta sea desconectada antes de que se produzcael reenganche, para así evitar daños en los equipos.

Esta es una buena aplicación para los relés MFF, que permitirán desconectar laplanta entera o las cargas o generadores que pudieran ser dañados con elreenganche.

GEK-98835B

7

2.4. Protección por Mínima Frecuencia de los Generadores2.4. Protección por Mínima Frecuencia de los Generadores2.4. Protección por Mínima Frecuencia de los Generadores2.4. Protección por Mínima Frecuencia de los Generadores

Una turbina de vapor puede sufrir serios daños sise mantiene una operaciónprolongada a frecuencia reducida durante una condición de sobrecarga del sistemaeléctrico.

Asimismo, hay que tener en cuenta que debido a la naturaleza oscilatoria de lavariación de frecuencia durante disturbios en el sistema eléctrico, es posible tenerfrecuencias de operación por encima del valor nominal (caso de un exceso dedeslastre de cargas), situación igual de peligrosa, para las turbinas de vapor, como laoperación con frecuencias por debajo de la frecuencia nominal.

En el diseño de la turbina de un generador se tiene un cuidado extremo paraque la frecuencia de resonancia de los álabes esté lo suficientemente alejada de lafrecuencia natural del vapor, para así evitar vibraciones que puedan dañar a losálabes de la turbina, sin embargo, al variar la velocidad de giro de la turbina, lafrecuencia natural del vapor puede acercarse a la frecuencia de resonancia de losálabes, produciendo una vibración excesiva con la consiguiente fatiga mecánica. Hayque tener en cuenta que la fatiga mecánica es acumulativa.

En la figura 2 se representa la curva del tiempo mínimo estimado en función dela frecuencia de operación (puede ser una frecuencia inferior o superior a la nominal),para dañar alguna parte de la estructura que forman los álabes. Las partes másdébiles son las uniones metálicas entre las cubiertas de los álabes. La rotura de unade estas uniones, en sí no produce un daño severo, pero puede cambiar la frecuencianatural a velocidad nominal, produciendo fatiga mecánica y su posterior destruccióndurante la operación normal de la turbina.

2.4.1. Protección de una Turbina por Máxima Frecuencia

La condición de sobrefrecuencia más frecuente es la debida a una súbitapérdida de carga de un generador al disparar su interruptor. En esta situación, larápida respuesta del regulador de velocidad evita problemas de sobrefrecuencia a laturbina.

En caso de defecto del regulador de velocidad y asumiendo una reducciónparcial de carga en el generador de digamos 50% y un estatismo del 5%, tendremosun incremento en la frecuencia de un 2.5%. Si observamos la Figura 2 notaremos queel tiempo límite que podemos mantener esta frecuencia es de unos 30 minutos,tiempo suficientemente largo para que el operador pueda realizar una accióncorrectiva.

La operación a baja frecuencia en una turbina de vapor es una situación máscrítica debido a que el operador no tiene posibilidad de realizar un control de laoperación.

GEK-98835B

8

Tie

mpo

Frecuencia en Hz

Figura 2. Límites de operación para una turbina de vapor (301A7412F2)

GEK-98835B

9

2.4.2. Protección por Mínima Frecuencia de las Turbinas deVapor

El establecer una protección por mínima frecuencia en una turbina no essimple, pues requiere un buen conocimiento del sistema eléctrico, así como delfuncionamiento de la filosofía de deslastre de cargas que se haya implementado (encaso de existir). El procedimiento de protección requiere coordinar una característicadel relé que es esencialmente un tiempo definido, con una curva variable en lo que serefiere a la capacidad de la turbina. Más aún, debido a que los efectos de unaoperación a baja frecuencia son acumulativos, esta situación introduce otra variableque es la historia previa de la turbina. Si una máquina se ha operado a frecuenciareducida por un periodo considerable de tiempo, los tiempos de operación de los relésde protección por mínima frecuencia también tienen que ser reducidos de acuerdo aesta nueva situación.

2.4.3. Protección por Mínima Frecuencia de Otros Tipos deTurbinas

Como habíamos mencionado anteriormente, las turbinas hidráulicas no sonsensiblemente afectadas por la operación a baja frecuencia. En el caso de las turbinasa gas, al ser los álabes considerablemente más cortos que en el caso de las turbinasa vapor, no son tan sensibles, pero es preferible consultar al fabricante de la turbina lasensibilidad de esta a las variaciones de la frecuencia. Los motores diesel no tienenmayores problemas de operación a frecuencias bajas.

GEK-98835B

10

GEK-98835B

11

3. 3. 3. 3. CARACTECARACTECARACTECARACTERISTICASRISTICASRISTICASRISTICAS

3.1. Características Generales3.1. Características Generales3.1. Características Generales3.1. Características Generales

� Precisión, fiabilidad y bajo consumo.

� Montaje empotrado.

� Indicadores LED para: Disparo ajuste 1.Disparo ajuste 2.Disponibilidad del sistema

� Displays de 7 segmentos de alta legibilidad.

� Tapa precintable de plástico, antichoque e ignífuga, que permite reponer losindicadores desde el exterior.

� Alta respuesta anti-sísmica.

� Componentes de estado sólido de alta fiabilidad

� Sistema de microprocesador.

3.2. Especificaciones Técnicas3.2. Especificaciones Técnicas3.2. Especificaciones Técnicas3.2. Especificaciones Técnicas

Frecuencia nominal: 50 y 60 Hz.

Tensión nominal (Vn): 110 VCA.

Alimentación auxiliar: 24 - 48 VCC/CA

48 - 125 VCC/CA.

110 - 240 VCC (±20%) ó 110 - 220 VCA.

Consumo: < 1.5 W en todas las tensiones.

Temperatura

De funcionamiento: -10° C a 55° C.

De almacenamiento: -40° C a 70° C.

Humedad ambiente: Hasta 95% sin condensación.

Precisión: ±0.01 Hz.

Repetitividad: 0.005 Hz.

GEK-98835B

12

Contactos de salida dedisparo

Capacidad de Cierre: 3000 W resistivos durante 0.2 s con

un máximo de 30 A y 300 VCC.

Capacidad de Corte: 50 W resistivos, con un máximo

de 2 A y 300 VCC.

Capacidad en Permanencia 5 A.

Contactos de salida deDisparo

Capacidad de Cierre: 5 A CC durante 30 segundos y

250 VCC máximo.

Capacidad de Corte: 25 W inductiva y 250 VCC máximo.

Capacidad en Permanencia: 3 A.

NORMAS Y ENSAYOS TIPO

Tensión de prueba deaislamiento:

2 kV 50/60 Hz durante 1 min. según CEI 255-5

Prueba de Impulso: 5 kV de pico 1.2/50 µs, 0.5 J (CEI 255-4).

Prueba de interferencia: 2.5 kV longitudinal.

1 kV transversal.

Clase III (CEI 255-22-1).

Descarga electrostática: Clase III (CEI 255-22-2).

Radiointerferencia: Clase III (CEI 255-22-3).

Transitorios rápidos: Clase III (CEI 801-4).

3.3. Rangos y Valores de Ajustes3.3. Rangos y Valores de Ajustes3.3. Rangos y Valores de Ajustes3.3. Rangos y Valores de Ajustes

A continuación se indican los rangos correspondientes a los modelos normales.Existe la posibilidad de suministrar modelos especiales con otros rangos de ajustebajo demanda.

� Ajuste de Frecuencia (independiente para unidades 1 y 2):Selección de tipo: Máximo o mínimo.Frecuencia: 42.0 - 67.5 Hz en pasos de 0.1 Hz.

� Temporización (independiente para unidades 1 y 2):0.00- 10.0s en pasos de 0.05s.

� Tensión de Inhibición : 40% - 100% de Vn en pasos de 10%.

GEK-98835B

13

4. 4. 4. 4. PRINCIPIOS DE OPERACIONPRINCIPIOS DE OPERACIONPRINCIPIOS DE OPERACIONPRINCIPIOS DE OPERACION

4.1. Entradas4.1. Entradas4.1. Entradas4.1. Entradas

El diagrama de bloques del MFF viene representado por la figura 3:

Figura 3. Diagrama de bloques (301A7326F2)

La tensión aplicada a la entrada del relé es reducida mediante un transformadorde tensión interno. Esta tensión pasa a través de dos filtros pasabajos que laconvierten en dos tensiones complementarias. Estas tensiones pasan a su vez pordos amplificadores cuadradores que las convierten en dos ondas cuadradas. Estasdos ondas cuadradas son complementarias y son las que llegan al microcontrolador.

TENSIONES DE

A4 CUADRADOR

FILTROPASABAJOS

PASABAJOS

A5

REFERENCIA

CUADRADOR

FILTRO

A2

A1

FUENTEALIMENTACION

A9

EEPROM

FREC. 2

EPROM

CONTROLADOR

MICRO

A12

A11

A10

FREC. 1

DRIVER

ALARMA

A8

A6

A7

A8

GEK-98835B

14

4.2. Medida4.2. Medida4.2. Medida4.2. Medida

Las ondas cuadradas que llegan al microcontrolador se midenindependientemente. Se miden los tiempos entre flancos para cada onda y con estosvalores se obtienen dos frecuencias, una por cada onda (si el relé funcionacorrectamente las dos frecuencias deben ser idénticas). Estas frecuencias secomparan entre sí para mayor seguridad. Las frecuencias de cada onda se unen engrupos de cuatro para hallar las medias y obtener una medida más estable.

Una vez pasado el límite de disparo por la frecuencia medida en una onda elrelé espera durante tres ciclos antes de disparar (siempre que la frecuencia no caigapor debajo del límite). El relé muestrea alternativamente una y otra onda. Cuando lafrecuencia de las dos ondas supere el límite durante tres ciclos el relé disparará. Sihay una avería en el relé y una de las ondas no es generada, el relé espera a que lafrecuencia de la otra onda supere el límite de disparo durante al menos cuatro ciclos,antes de disparar (si no hay tiempo de retraso). Cuando desaparecen las condicionesde disparo, el MFF tarda tres ciclos en desactivar los relés de disparo.

Después de permanecer sin tensión de entrada, cuando se aplica ésta, el MFFpermanece sin posibilidad de disparar durante 5 ciclos para darle tiempo a la medidade la frecuencia a estabilizarse.

Después de los filtros pasabajos y antes de los amplificadores cuadradoresaparecen unas tensiones de referencia proporcionales a la tensión de entrada. Estastensiones se comparan entre sí para mayor seguridad. Si estas tensiones sonmenores que la tensión de inhibición ajustada no se permiten los disparos.

4.3. Manejo del 4.3. Manejo del 4.3. Manejo del 4.3. Manejo del MFFMFFMFFMFF

El MFF se controla mediante tres pulsadores situados en el frente del relé.Estos pulsadores están alineados verticalmente y, comenzando por el superior, son:

< ENTER >

< + >

< - >

Los dos pulsadores inferiores están rotulados con < + > y < - >. El símbolo quelleva el pulsador de ENTER es:

GEK-98835B

15

El relé suministra información mediante tres displays de siete segmentos y tresLEDs, todos situados en la parte frontal. Los LEDs están alineados en vertical y estánrotulados, comenzando por el superior:

"EN SERVICIO""FREC 1''"FREC 2"

Con la tapa puesta, sólo el pulsador ENTER es accesible desde el exterior.

El MFF puede encontrarse en dos situaciones:

� Secuencia de Lecturas : Proporciona información sobre el estado del relé,valores de la frecuencia, registros del último disparo, etc.Para su operación sólo requiere el pulsador ENTER.

� Secuencia de Ajustes : Permite consultar y cambiar los ajustes de operación delMFF. Requiere los tres pulsadores.

Además de estas secuencias, se puede realizar otra operación con el teclado:Borrado del último disparo. Trataremos esta operación con detalle más adelante.

4.3.1. LecturasEsta es la secuencia fundamental del MFF

y en ella se coloca automáticamente al arrancar.Está dividida en una serie de “Funciones”, cadauna de las cuales corresponde a una informacióndiferente. Estas funciones están numeradas del 0al 4, y se identifican mediante la letra F seguidadel número de función.

En operación normal, el MFF muestrahabitualmente en el display el valor de una de laslecturas. Generalmente, esta lectura será lamedida de la frecuencia; si suponemos, porejemplo, que el valor de la frecuencia es de 49.8Hz, veríamos en el display el número 49.8. Sipulsamos en ese momento la tecla ENTER y lamantenemos pulsada, veremos aparecer una Fseguida por un número, en este caso el 2.

Mientras la tecla siga pulsada, semantendrá este código en el display.

Esto nos indica que estamos en la Secuencia de Lecturas, y que al soltar latecla ENTER, veremos en el display el valor de la función 2 (Código de la unidad queefectuó el último disparo).

GEK-98835B

16

Esta es una norma general en toda la Secuencia de Lecturas: el código queaparece mientras mantenemos pulsado ENTER corresponde a lo que veremos en eldisplay cuando lo soltemos. Supongamos que ya hemos soltado ENTER. Entoncesestaremos viendo el código de la unidad que efectuó el último disparo. Así, si disparóla unidad 1, veríamos en el display lo siguiente:

Si volvemos a pulsar ENTERaparecerá F3, código de la siguientelectura, y al soltarla aparecerá el valor deF3, que corresponde a la frecuencia quese alcanzó en el último disparo; siseguimos pulsando y soltando, iremosviendo sucesivamente todas las lecturashasta la 4. De ésta se pasará a la 0 y asísucesivamente.

Las lecturas del MFF son las siguientes:

F0: Estado del reléF1: Medida de la frecuencia.F2: Código de la unidad que efectuó el último disparo.F3: Frecuencia que se alcanzó en el último disparo.F4: Tiempo de actuación.

Si se mantiene sin pulsar ninguna tecla durante dos minutos la secuencia delecturas pasa a mostrar la medida de la frecuencia. Pasa lo mismo si antes estábamosen la secuencia de ajustes, iría a la medida de frecuencia después de los dos minutos.

F0: ESTADO DEL RELÉ

El estado del MFF viene dado por un código de dos dígitos, situado a laizquierda del display. Para distinguirlo de otras lecturas, los dos puntos decimalescorrespondientes están encendidos. Así, un código de estado de 00 (Todo correcto)ser representaría:

Los códigos de estado del MFF son:

00: Todo correcto.01: Fallo de ajustes. Los ajustes almacenados son los de defecto.80: Fallo de ROM. La memoria de programa ha fallado.81: Fallo por checksum de ajustes en la EEPROM y no puede grabar datos por

defecto posteriormente.82: Fallo por no poder grabar datos en EEPROM en un cambio de ajustes.84: Fallo por error en el sistema de medida de la tensión de entrada.

GEK-98835B

17

85: Fallo al intentar borrar el último disparo en la EEPROM.

Los errores cuya primera cifra es 0 pueden ser subsanables por el usuario. Loserrores cuya primera cifra es 8 indican fallos de la electrónica del relé y requierenreparación del MFF. Los procedimientos de recuperación de errores se verán al tratarde la operación 4.3.4. Errores .

F1: MEDIDA DE FRECUENCIA

Esta lectura nos proporciona el valor de la frecuencia de la tensión de entradadel relé en ese momento. El MFF es capaz de medir desde 20 hasta 99.9 Hz. Sisobrepasa este valor aparecen los indicadores de overflow “- - -“ en el display.

F2: CODIGO DE LA UNIDAD DEL ULTIMO DISPARO

Esta lectura muestra el código de la unidad que hacausado el último disparo. En caso de que las dosunidades hayan ordenado disparar, se registrarán ambas.

La figura de la izquierda describe cómo mostraríaesta lectura un disparo ordenado por la unidad 1, por la 2y por ambas.

Como puede verse, a la izquierda aparece la letraU (unidad), el dígito del centro corresponde a la unidad 1y el de la derecha a la unidad 2. Si no hubiese ningunaregistrada, aparecería la letra U y los otros dos displaysen blanco. Esta información se conserva aunque al relése le retire la tensión auxiliar y puede ser borrada por elusuario.

GEK-98835B

18

F3: FRECUENCIA ALCANZADA EN EL ULTIMO DISPARO

Esta lectura muestra la frecuencia alcanzada en el último disparo. Cuando seproduce un disparo, el relé guarda la máxima o mínima frecuencia de disparo.Supongamos que los dos ajustes están en máxima frecuencia, entonces el MFFguardará la máxima frecuencia que mida mientras el relé de disparo esté activado. Silos ajustes son de mínima frecuencia, el MFF guardará la mínima frecuencia que midamientras el relé de disparo esté activado. Si hay un ajuste de máxima y otro demínima, guardará la mayor o menor frecuencia dependiendo de qué ajuste hayadisparado.

Esta información se conserva aunque al relé se le retire la tensión auxiliar ypuede ser borrada por el usuario.

F4: TIEMPO DE ACTUACION DEL ULTIMO DISPARO

Esta lectura muestra el tiempo que ha pasado desde que ha arrancado unaunidad de disparo hasta que se produzca el disparo.

Normalmente esta medida será la del tiempo de retraso ajustado, pero sepuede dar el caso de que los dos ajustes estén programados para mínima o paramáxima frecuencia y que haya una variación rápida de frecuencia. En este caso, si sealcanza el primer ajuste comienza a contar el tiempo de retraso, pero si se alcanza elsegundo ajuste sin acabar este tiempo, automáticamente se dispara el primer ajuste,tras tres ciclos sin tener en cuenta su temporizador.

Esta información se conserva aunque al relé se le retire la tensión auxiliar ypuede ser borrada por el usuario.

4.3.2. Ajustes

La Secuencia de Ajustes es el estado del reléen el cual se puede modificar los ajustes de lasdistintas unidades del MFF. La Secuencia de Ajustesrequiere el uso de los tres pulsadores del MFF, porlo que no puede accederse a ella con la tapa puesta.

Si en cualquier punto de la Secuencia deAjustes transcurren dos minutos sin que se pulseninguna tecla, el MFF volverá a la Secuencia deLecturas, a la medida de la Frecuencia.

Para entrar en la Secuencia de Ajustesdebemos estar en Secuencia de Lecturas; esindiferente en qué punto de ella estemos. La entradase efectúa pulsando la tecla “-“ mientrasmantenemos pulsada ENTER. Vamos a ver estaoperación con detalle, suponiendo que nosencontramos en F1 viendo el valor de la frecuencia,que resulta ser de 49.8 Hz.

GEK-98835B

19

El display muestra ahora el valor de la frecuencia, 49.8Hz. Ahora pulsamos ENTER y lo mantenemos pulsado.Aparecerá el código de la siguiente función, F2. Noolvidemos que cualquier otra función valdría exactamenteigual para entrar en Ajustes.

Manteniendo pulsado ENTER pulsamos la tecla “-“. El display cambia y aparece la lectura 1-1. Esto es loque veremos siempre que entremos en la Secuencia deAjustes. El número de la izquierda muestra la unidad y elde la derecha el ajuste. Así pues, 1-1 significa Unidad 1 –Ajuste 1; la unidad 1 corresponde al primer ajuste defrecuencia (FREC 1) y el ajuste 1 es la elección demáxima o mínima frecuencia. Si queremos ver omodificar el valor de la frecuencia de FREC 1 pulsaremosla tecla “+” y pasamos a 1-2 que corresponde al valor dela frecuencia ajustada para FREC 1. Si entoncespulsamos ENTER (sin mantener) veremos aparecer elvalor que en este momento tiene el ajuste, quesupondremos es de 47.3. El valor del ajuste parpadeará.Siempre que en el display aparezca el valor de un ajustelo hará parpadeando.

Antes de seguir adelante, es conveniente dar unarelación completa de las unidades y ajustes del MFF. Asípues, vamos a salir de la Secuencia de Ajustes.

Para ello, lo primero es volver a pulsar (y soltar)ENTER. Esto hace que vuelva a salir en el display elcódigo del ajuste (1-2). Para volver a la Secuencia deLecturas se pulsan al mismo tiempo “+” y “-“; no importaen qué orden se pulsen, con tal de que las

dos estén pulsadas al mismo tiempo. Esto nos lleva de nuevo a la Secuencia deLecturas, pero no al mismo punto por donde entramos. Siempre que salgamos de laSecuencia de Ajustes iremos al estado habitual del relé, la función F1 (medida de lafrecuencia).

El MFF consta de tres unidades de protección, a saber:

Unidad 1 : Ajuste de Frecuencia 1

1-1 Elección del ajuste como de máxima o mínima frecuencia.Rango: máxima o mínima frecuencia (ver figura 4)

1-2 Frecuencia a la que disparaRango: 42.0 a 67.5 Hz en pasos de 0.1 Hz.

1-3 Tiempo de retardoRango: 0.00 a 10s en pasos de 0.05s.

Unidad 2: Ajuste de Frecuencia 2

GEK-98835B

20

2-1 Elección del ajuste como de máxima o mínima frecuencia.Rango: Máxima o mínima frecuencia (ver figura 4)

2-2 Frecuencia de disparoRango: 42.0 a 67.5 Hz en pasos de 0.1 Hz.

2-3 Tiempo de retardo.Rango: 0.00 a 10s en pasos de 0.05s.

Unidad 3 : Tensión de Inhibición

3-1 Tensión por debajo de la cual se bloquean los disparos del relé.Rango: 40% a 100% de Vn en pasos de 10%.

MAXIMA FRECUENCIA MINIMA FRECUENCIA

Figura 4. Selección de máxima o mínima frecuencia

Una vez citadas todas las unidades, es el momento de realizar un auténticocambio de ajustes. Como ejemplo, vamos a programar la UNIDAD DE FRECUENCIA2 como de mínima frecuencia, con un valor de 46.5 Hz y un tiempo de retardo de 1.25segundos.

Entramos en la Secuencia de Ajustes de la forma ya explicada, con lo queaparecerá el código 1-1. Nuestro ejemplo requiere que cambiemos los ajustes del 2-1,2-2 y 2-3. Para llegar a ellos, pulsamos repetidamente las teclas “+” y “-“ hasta queaparezca en el display el código que deseamos, en este caso 2-1. La selección deajuste es circular, de forma que si se pulsa “+” cuando se tiene en pantalla el últimoajuste se pasa al primero, y si se pulsa “-“ cuando se tiene en pantalla el primer ajustese pasa al último.

GEK-98835B

21

Una vez con el 2-1 en pantalla,pulsamos ENTER y aparecerá,parpadeando, el valor del ajuste.Supongamos que estaba en máximafrecuencia, entonces aparece el símbolo demáxima . Para cambiarlo a mínimapulsamos la tecla “+”. En el displayaparecerá el símbolo de mínima. Paraaceptarlo pulsamos ENTER y aparece elcódigo 2-1 de nuevo. Con esto el valor delajuste 2-1 ha cambiado de máxima amínima frecuencia. A la izquierda puedeverse el gráfico de esta operación.

Este proceso es el mismo paracualquier ajuste que se quiera cambiar.Seleccionar el código del ajuste que sequiera cambiar. Cuando el código aparezcaen el display, pulsar ENTER. Aparecerá elvalor actual del ajuste en el display. Con lasteclas “+” y “-“ se incrementa y disminuyeel valor del ajuste hasta que el valordeseado aparece en el display. En esemomento se pulsa ENTER y el nuevo valordel ajuste es aceptado.

Si en el display aparece el valormáximo permitido para ese ajuste, lapulsación de “+” no producirá ningúnefecto. Lo mismo ocurriría si en el displayapareciese el valor mínimo permitido paraese ajuste y se pulsase la tecla “-“.

Si se mantiene pulsada la tecla “+” ola “-“ , el valor del ajuste se incrementa o

disminuye de forma automática diez veces por segundo. Para evitar pulsacionesindeseadas, la primera repetición tarda un cuarto de segundo en producirse.

Este mecanismo sólo funciona en el cambio del valor del ajuste, y no en laselección del código de ajuste. En ésta hay que pulsar y soltar “+” o “-“ para cadaincremento o disminución del código.

GEK-98835B

22

En la figura superior, vemos de forma resumida cómo haríamos el cambio delos otros dos ajustes, teniendo en cuenta que las teclas a pulsar serían las ya citadas.

Se ha supuesto que el valor original del ajuste 2-2 era 49.4 Hz, el del ajuste 2-3era 1.00 y el valor de la frecuencia que está midiendo es 50.0 Hz. Si hubiesen sidootros, hubiera bastado con pulsar las teclas “+” y “-“ hasta seleccionar los valoresdeseados, pulsando después ENTER.

Si el valor del ajuste no ha variado, la unidad no se reinicializa, aunque sehayan pulsado las teclas “+” y “-“

La reinicialización de la unidad cuyos ajustes han cambiado es completa,incluyendo la eliminación del arranque o disparo si se hubiesen producido.

GEK-98835B

23

4.3.3. Borrado del Ultimo Disparo

Los registros del último disparo, una vez visualizados, pueden ser puestos acero. Para borrarlos hay que estar en la Secuencia de Lectura y apretar a la vez lasteclas ENTER y “+” , y al soltarlas, la frecuencia y el tiempo del último disparoaparecerán en el display con valor cero. La indicación de qué unidad ha disparadosaca una U en el display izquierdo y los otros dos en blanco.

4.3.4. Errores

Cuando el MFF detecta durante su operación un fallo de funcionamiento,pueden pasar dos cosas:

� El fallo no afecta al funcionamiento del relé. Simplemente se indica en elstatus. Los valores del status tendrán un valor que comienza por cero.

� El fallo afecta al funcionamiento del relé. En este casos se muestra en eldisplay el código de error correspondiente, se apaga el LED de ENSERVICIO y se desactiva el relé de alarma. Si en estas condiciones sepulsa la tecla ENTER durante cinco segundos, el relé procederá a unareinicialización completa del software, permitiendo así reanudar elfuncionamiento si las causas de error han desaparecido.

Vamos a ver con detalle los códigos de error y su significado.

01- Error de Ajustes

Al comienzo del programa, el MFF carga los ajustes de EEPROM. Si los ajustesalmacenados no pasan alguno de los controles a los que son sometidos, se cargan losajustes por defecto y el status pasa a un valor 01 que nos indica el estado de losajustes. Este error es subsanable por el usuario, para lo cual debe programar denuevo los ajustes del relé.

Este error siempre se produce cuando la EEPROM es nueva y no tiene ningúnajuste almacenado. Cargando los ajustes deseados el MFF funcionará correctamente.

80 – Fallo de ROM

El contenido de la memoria de programa se ha deteriorado. Es precisoreemplazarla.

GEK-98835B

24

81- Fallo de Escritura a EEPROM (Inicio de Programa)

Al comienzo del programa se han chequeado los ajustes de la EEPROM y hanfallado. Al intentar cargar los de defecto no se ha conseguido.

La memoria no volátil EEPROM se ha deteriorado y ya no es capaz dealmacenar los ajustes. Es preciso reemplazarla.

82 – Fallo de Escritura a EEPROM (Cambio de ajustes)

Al intentar cargar los nuevos ajustes a la EEPROM ha fallado y no se hanpodido grabar.

La memoria no volátil EEPROM se ha deteriorado y ya no es capaz dealmacenar los ajustes. Es preciso reemplazarla.

84 – Fallo del Sistema de Medida de la Tensión de Entrada

La medida de la tensión de entrada se realiza por dos caminos diferentes. Si losresultados difieren en un cierto valor indica que hay un error en un componente delsistema de medida.

85 – Fallo al Intentar Borrar el Ultimo Disparo en la EEPROM

Después de ordenar el borrado del último disparo en la EEPROM, se verifica sirealmente se ha producido. Si no ha sido así, se produce este error.

La memoria no volátil EEPROM se ha deteriorado y ya no es capaz de borrarse.Es preciso reemplazarla.

4.4. Autochequeos y Rutinas de Error4.4. Autochequeos y Rutinas de Error4.4. Autochequeos y Rutinas de Error4.4. Autochequeos y Rutinas de Error

Cuando el MFF detecta un fallo grave de alguno de sus componentesinmediatamente da una orden de error fatal y deshabilita los disparos. En este caso sedeja al relé en un bucle de programa del que no puede salir hasta que se quite y serestablezca la tensión de alimentación o se apriete la tecla ENTER durante cincosegundos. Para indicarlo localmente apaga el LED de EN SERVICIO del frente delrelé y en el display aparece el estado del relé. El error también se indica con el relé dealarma. Una vez pasados los cinco segundos con la tecla ENTER pulsada, se apaganlos LEDs y los displays para indicar que ya se puede reinicializar el MFF. Si semantiene el error volverá a dar la orden de error fatal.

Lo primero que hace el MFF una vez alimentado es un chequeo completo de laEPROM. Si hubiese un error pasaría a dar un error fatal.

Una vez el relé en funcionamiento se realizan chequeos parciales de la EPROMdurante el tiempo que dejan libre las funciones de protección. Si alguno da error sepasa a error fatal.

GEK-98835B

25

El MFF dispone de un WATCHDOG como sistema de vigilancia del programa.

Continuamente se comprueban las medidas de la tensión de entrada paraasegurar que el circuito de entrada funciona correctamente.

GEK-98835B

26

GEK-98835B

27

5. 5. 5. 5. CONSTRUCCIONCONSTRUCCIONCONSTRUCCIONCONSTRUCCION

5.1. Caja5.1. Caja5.1. Caja5.1. Caja

La caja del MFF es de chapa de acero. Las dimensiones generales se muestranen la Figura 5.

Figura 5. Diagrama de Dimensiones y Taladrado (226B6086F1)

La tapa frontal es de material plástico y se ajusta a la caja del relé haciendopresión sobre una junta de goma situada en toda la periferia del relé, lo que produceun cierre hermético que impide la entrada de polvo.

4 AGUJEROS DE 7 ∅ PARA TALADRADO

DIMENSIONES EN mm

GEK-98835B

28

5.2. Uniones Eléctricas y Conexiones Internas5.2. Uniones Eléctricas y Conexiones Internas5.2. Uniones Eléctricas y Conexiones Internas5.2. Uniones Eléctricas y Conexiones Internas

La unión de los cables exteriores se hace en el bloque de terminales montadoen la parte posterior de la caja. Este bloque contiene 12 bornas a base de tornillo de4mm de diámetro roscado.

Las conexiones se hacen a través de terminales engastados a presión.

5.3. Identificación5.3. Identificación5.3. Identificación5.3. Identificación

El modelo completo del relé se indica en la placa de características. La figura 6representa la placa frontal del MFF.

Figura 6. Placa de Características (301A7412F3)

GEK-98835B

29

5.4. Señalizaciones Externas5.4. Señalizaciones Externas5.4. Señalizaciones Externas5.4. Señalizaciones Externas

El MFF dispone de tres diodos luminiscentes (LEDs) en el frente del relé paraseñalizar las siguientes situaciones:

� EN SERVICIO : LED verde que indica que el relé está funcionando.� FREC 1: LED rojo que indica que se ha producido el disparo de la unidad de ajuste

1.� FREC 2: LED rojo que indica que se ha producido el disparo de la unidad de ajuste

2.

GEK-98835B

30

GEK-98835B

31

6. 6. 6. 6. RECEPCION, MANEJORECEPCION, MANEJORECEPCION, MANEJORECEPCION, MANEJO Y ALMACENAJE Y ALMACENAJE Y ALMACENAJE Y ALMACENAJE

Los relés se suministran al cliente dentro de un embalaje especial que loprotege debidamente durante el transporte, siempre que éste se haga en condicionesnormales.

Inmediatamente después de recibir el relé, el cliente deberá comprobar si sepresenta algún signo de que el relé haya sufrido deterioro durante el transporte. Siresulta evidente que el relé ha sido dañado por mal trato, deberá avisarseinmediatamente por escrito a la agencia de transportes, dando parte a fábrica delhecho.

Para desembalar el relé es necesario tomar las precauciones normalesteniendo cuidado de no perder los tornillos que se suministran dentro de la caja.

Si el relé no va a ser instalado inmediatamente, es conveniente almacenarlo ensu embalaje de origen en un lugar seco y libre de polvo.

Es importante comprobar que la inscripción de la placa de característicascoincide con los datos del pedido.

GEK-98835B

32

GEK-98835B

33

7. 7. 7. 7. PRUEBAS DE RECEPCIONPRUEBAS DE RECEPCIONPRUEBAS DE RECEPCIONPRUEBAS DE RECEPCION

Con el MFF sin conectar se comprueban los contactos de los relés de alarma ydisparo.

Alarma A6 - A8 Cerrado

Relé 1 A7- A8 AbiertoA9 - A8 Cerrado

Relé 2 A10 - A11 AbiertoA12 - A11 Cerrado

Alimentamos el MFF con una tensión continua (cuyo valor depende del modelode MFF) entre A1 y A2. En el display debe aparecer el status del MFF (0.0.).Comprobar que el relé de alarma se ha abierto.

Por las bornas A4 y A5 se aplica una fuente de tensión de frecuencia variable.Programar el MFF con una tensión de inhibición del 60% de la tensión nominal y losajustes 1 y 2 a 49.0 y 48.0 Hz respectivamente, con un tiempo de retraso cualquiera.Aplicar 110V con una frecuencia de 50 Hz. Bajar lentamente la frecuencia hasta pasarde 49.0. En este punto el MFF empieza a contar el tiempo de retraso y tarda endisparar este tiempo más 3 ó 4 ciclos.

Comprobar que se enciende el LED FREC 1 del frente del relé y que loscontactos del relé 1 están de la forma:

Relé 1 A7- A8 CerradoA9 - A8 Abierto

Seguir bajando la frecuencia y comprobar que el relé 2 dispara a la frecuencia ytiempo programado, encendiendo el LED FREC 2 y dejando los contactos del relé 2de la manera siguiente:

Relé 2 A10 - A11 CerradoA12 - A11 Abierto

Incrementar la frecuencia y comprobar que los disparos caen cuando deben.

Repetir lo anterior pero esta vez, no incrementar la frecuencia una vezdisparados, sino bajar la amplitud de la tensión. Comprobar que los disparos caenaproximadamente al 60% de la tensión nominal. Si se incrementa la amplitud de latensión volverá a disparar, esperando el tiempo de retraso, ya que al estar por debajodel nivel de la tensión de inhibición, se reinicializan los disparos.

GEK-98835B

34

GEK-98835B

35

8. 8. 8. 8. INSTALACIONINSTALACIONINSTALACIONINSTALACION

8.1. Introducción8.1. Introducción8.1. Introducción8.1. Introducción

El lugar donde se instale el relé debe ser limpio, seco, no debe haber polvo nivibración y debe estar bien iluminado para facilitar la inspección y las pruebas.

El relé debe montarse sobre una superficie vertical. La figura 5 representa elcroquis de dimensiones y de taladrado.

Los esquemas de conexiones externas vienen reflejados en la figura 1.

8.2. Conexión a Tierra para Supresión de Sobretensiones8.2. Conexión a Tierra para Supresión de Sobretensiones8.2. Conexión a Tierra para Supresión de Sobretensiones8.2. Conexión a Tierra para Supresión de Sobretensiones

La toma A3 del relé debe conectarse a tierra para que los circuitos de supresiónde perturbaciones incluidos en el relé funcionen correctamente. Esta conexión debeser multifilar de 2.5 mm de sección y lo más corta posible para asegurar la máximaprotección (preferiblemente 25 cm o menor).

8.3. Pruebas8.3. Pruebas8.3. Pruebas8.3. Pruebas

Puesto que la mayor parte de los usuarios utilizan procedimientos diferentes enlas pruebas de instalación, el apartado PRUEBAS DE RECEPCION incluye todas laspruebas necesarias que pueden realizarse como pruebas de instalación según elcriterio del usuario.

Si por algún motivo no se hubieran realizado las pruebas específicas en elapartado PRUEBAS DE RECEPCION se recomienda que se realicen en el momentode la instalación.

GEK-98835B

36

GEK-98835B

37

9. 9. 9. 9. PRUEBAS Y MANTENIMIENTO PRUEBAS Y MANTENIMIENTO PRUEBAS Y MANTENIMIENTO PRUEBAS Y MANTENIMIENTO PERIODICOPERIODICOPERIODICOPERIODICO

Dado el papel primordial de los relés de protección en el funcionamiento decualquier instalación se recomienda seguir un programa periódico de pruebas. Puestoque el intervalo que separa las pruebas periódicas varía habitualmente para diferentestipos de relés, tipos de instalación, así como con la experiencia que tenga el usuariosobre pruebas periódicas, se recomienda que los puntos descritos en el apartadosINSTALACION se comprueben a intervalos de 1 a 2 años.