Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 1 Edición: Septiembre 2003 Modificación de la versión de: Octubre 2002 Nos reservamos el derecho de introducir cambios técnicos sin notificación
Protección de barras REB500sys para una instalación descentralizada
Características principales REB500 / REB500sys
• Protec Protecció ción n de barra barrass de baja baja imped impedanc ancia ia • Protec Protecció ción n de stub stub y de de la zona zona en T • Alta Alta confiab confiabili ilidad dad debid debido o a dos criteri criterios os independientes de medida: - Algori Algoritmo tmo de corrie corriente nte difere diferenci ncial al estabi estabi-lizada - Algori Algoritmo tmo de compa comparac ración ión direc direccio cional nal de corrientes • Medi Medici ción ón fas fase e a fas fase e • Requer Requerimi imient entos os reduci reducidos dos para para los trans trans-formadores de corriente • Gran Gran estabil estabilida idad d frente frente a fallas fallas pasant pasantes, es, Aún en caso de saturación de los transformadores de corriente • Imagen Imagen de de barras barras tota totalme lmente nte de de estado estado sólido • No hay hay conmut conmutaci ación ón de circ circuit uitos os de TC TC • Una versió versión n de de hard hardwar ware e para para - corrie corriente ntess nomin nominale aless de 1 y 5 A - todas todas las las tensio tensiones nes auxi auxiliar liares es entre entre 48 V y 250 V CC - frecue frecuenci ncia a nomina nominall de 50, 50, 60 60 y 16,7 16,7 Hz Hz • Tiempo Tiempo corto de disparo disparo indepe independient ndiente e del del tamaño o de la configuración de la estación • Instal Instalaci ación ón central centraliza izada: da: instala instalació ción n del hardware en uno o más tableros
• Instal Instalació ación n descent descentral raliza izada: da: en caso caso de localización cercana a los alimentadores, unidades de bahía distribuidas con conexiones cortas a los t.c's, seccionadores, interruptores, etc. • Las cone conexio xiones nes entr entre e las unidad unidades es de de bahía y la unidad central con cables de fibra óptica - longit longitud ud máxi máxima ma permit permitida ida 1200 1200 m - para para instala instalación ción cent central ralizad izada a y distridistribuida • Conexi Conexione oness de fibra fibra ópti óptica ca con con lo cual cual se obtiene transferencia de datos a prueba de interferencias aún en la cercanía de cables de alta tensión • El reemp reemplaz lazo o de esque esquemas mas exis existen tentes tes de de protección de barra se pueden efectuar sin restricciones (distribución centralizada). En caso de ampliaciones de subestaciones con una mezcla de configuraciones centralizada y distribuida. • Fáci Fácilm lmen ente te exp expan andi dibl ble e • Interf Interfaz az human humano o máquin máquina a (IHM) (IHM) en comcomputador personal (PC) y de utilización sencilla • Proces Procesami amient ento o de seña señales les numéri numérico co • Autosu Autosuper pervis visión ión comple completa ta • Regist Registrad rador or de de event eventos os inte integra grado do • Regist Registrad rador or de falla fallass integra integrado do con las las corrientes del sistema
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Características principales REB500 / REB500sys (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
• Necesi Necesidad dad de de pocas pocas part partes es de repu repuest esto o debido al alto grado de normalización y a la poca variedad de unidades diferentes • Interf Interface acess de comunic comunicaci ación ón con siste sistemas mas de supervisión y control de subestaciones. Opciones
• Protección Protección de falla falla interrupto interruptorr (opera (opera también separadamente de la protección de barras) • Prot Protec ecci ción ón de de zona zona mue muert rta a
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 2
• Regist Registrad rador or de falla fallass con las las tension tensiones es del del sistema • Medi Medici ción ón sepa separa rada da de I0 para redes aterrizadas por medio de impedancia • Comuni Comunicac cación ión con con el siste sistema ma de cont control rol y supervisión de la subestación (LON/ IEC60870-5-103) • IHM intern interno o con despli despliegu egue e • Alimen Alimenta tació ción n redunda redundante nte para para las las unidaunidades centrales y/o unidades de bahía.
• Protec Protecció ción n de sobreco sobrecorri rrient ente e de tiempo tiempo definido
Características principales adicionales REB500sys
• El siste sistema ma REB50 REB500sy 0syss combina combina la func funcioionalidad de protección de barras y protección de falla interruptor de la protección REB 500 fabricada por ABB con protecciones principal 2 o protección de respaldo para líneas o transformadores. • Protec Protección ción prin princip cipal al 2 ó protec protecció ción n de resrespaldo basados en la biblioteca de funciones de protección del REL316*4 de ABB para 50 Hz y 60 Hz. Protección principal 2 ó protección de respaldo de bahía:
• Protec Protección ción de de sobrecor sobrecorrie riente nte de fases fases,, direccional o no direccional
• Protec Protecció ción n de distan distancia cia de alta alta velo velocid cidad ad • Protec Protecció ción n direcc direccion ional al de falla fallass a tierra tierra para fallas de alta resistencia en redes aterrizadas sólidamente • Recierre - Recier Recierre re monop monopola olarr y recierr recierre e tripola tripolar r - Hasta Hasta 4 secue secuencia nciass de recier recierre re • Compro Comprobac bación ión de sinc sincron ronism ismo o con con - Medició Medición n de ampl amplitu itudes des,, ángulo ánguloss de fase y frecuencia de los dos vectores de tensión - Compro Comprobac bación ión de de línea línea muert muerta, a, barra barra viva, línea viva y barra muerta.
• Protección Protección de sobrec sobrecorrie orriente nte de falla a tietierra, direccional o no direccional
Aplicación REB500
La protección numérica de barras REB500 esta diseñada para la protección selectiva y de alta velocidad de instalaciones de barras de 50, 60 y 16,7 Hz en media, alta o extra alta tensión. El diseño está basado en una estructura de hardware y software modular que permite la adaptación fácil de la configuración de la protección de acuerdo con la configuración del sistema primario. La flexibilidad del sistema permite la realización de esquemas para proteger todas las configuraciones desde barras sencillas simples hasta barras cuádruples complejas con barras de transferencia, barras en anillo y esquemas de interruptor y medio (1½). En esquemas de interruptor y medio, se protegen las barras y los diámetros, incluyendo la protección de la zona T y del del stub. Un esquema integrado de disparos permite ahorrar lógicas exteriores, así como cableado.
La capacidad del sistema es suficiente para proteger hasta 60 alimentadores (unidades de bahía) y un un total de 32 zonas de protección de barras. La protección numérica de barra REB500 detecta fallas entre fases y fase a tierra en sistemas de potencia puestos rígidamente a tierra o a través de impedancia y fallas entre fases para sistemas aislados de tierra. Los transformadores de corriente principales deben cumplir modestos requerimientos (ver página 16). 16). La protección opera discriminadamente para todas las fallas dentro de la zona de protección y permanece estable para todas las fallas externas a la zona de protección.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Características principales REB500 / REB500sys (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
• Necesi Necesidad dad de de pocas pocas part partes es de repu repuest esto o debido al alto grado de normalización y a la poca variedad de unidades diferentes • Interf Interface acess de comunic comunicaci ación ón con siste sistemas mas de supervisión y control de subestaciones. Opciones
• Protección Protección de falla falla interrupto interruptorr (opera (opera también separadamente de la protección de barras) • Prot Protec ecci ción ón de de zona zona mue muert rta a
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 2
• Regist Registrad rador or de falla fallass con las las tension tensiones es del del sistema • Medi Medici ción ón sepa separa rada da de I0 para redes aterrizadas por medio de impedancia • Comuni Comunicac cación ión con con el siste sistema ma de cont control rol y supervisión de la subestación (LON/ IEC60870-5-103) • IHM intern interno o con despli despliegu egue e • Alimen Alimenta tació ción n redunda redundante nte para para las las unidaunidades centrales y/o unidades de bahía.
• Protec Protecció ción n de sobreco sobrecorri rrient ente e de tiempo tiempo definido
Características principales adicionales REB500sys
• El siste sistema ma REB50 REB500sy 0syss combina combina la func funcioionalidad de protección de barras y protección de falla interruptor de la protección REB 500 fabricada por ABB con protecciones principal 2 o protección de respaldo para líneas o transformadores. • Protec Protección ción prin princip cipal al 2 ó protec protecció ción n de resrespaldo basados en la biblioteca de funciones de protección del REL316*4 de ABB para 50 Hz y 60 Hz. Protección principal 2 ó protección de respaldo de bahía:
• Protec Protección ción de de sobrecor sobrecorrie riente nte de fases fases,, direccional o no direccional
• Protec Protecció ción n de distan distancia cia de alta alta velo velocid cidad ad • Protec Protecció ción n direcc direccion ional al de falla fallass a tierra tierra para fallas de alta resistencia en redes aterrizadas sólidamente • Recierre - Recier Recierre re monop monopola olarr y recierr recierre e tripola tripolar r - Hasta Hasta 4 secue secuencia nciass de recier recierre re • Compro Comprobac bación ión de sinc sincron ronism ismo o con con - Medició Medición n de ampl amplitu itudes des,, ángulo ánguloss de fase y frecuencia de los dos vectores de tensión - Compro Comprobac bación ión de de línea línea muert muerta, a, barra barra viva, línea viva y barra muerta.
• Protección Protección de sobrec sobrecorrie orriente nte de falla a tietierra, direccional o no direccional
Aplicación REB500
La protección numérica de barras REB500 esta diseñada para la protección selectiva y de alta velocidad de instalaciones de barras de 50, 60 y 16,7 Hz en media, alta o extra alta tensión. El diseño está basado en una estructura de hardware y software modular que permite la adaptación fácil de la configuración de la protección de acuerdo con la configuración del sistema primario. La flexibilidad del sistema permite la realización de esquemas para proteger todas las configuraciones desde barras sencillas simples hasta barras cuádruples complejas con barras de transferencia, barras en anillo y esquemas de interruptor y medio (1½). En esquemas de interruptor y medio, se protegen las barras y los diámetros, incluyendo la protección de la zona T y del del stub. Un esquema integrado de disparos permite ahorrar lógicas exteriores, así como cableado.
La capacidad del sistema es suficiente para proteger hasta 60 alimentadores (unidades de bahía) y un un total de 32 zonas de protección de barras. La protección numérica de barra REB500 detecta fallas entre fases y fase a tierra en sistemas de potencia puestos rígidamente a tierra o a través de impedancia y fallas entre fases para sistemas aislados de tierra. Los transformadores de corriente principales deben cumplir modestos requerimientos (ver página 16). 16). La protección opera discriminadamente para todas las fallas dentro de la zona de protección y permanece estable para todas las fallas externas a la zona de protección.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Aplicación REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Está previsto que el REB500sys sea utilizado para proteger las barras y los alimentadores en subestaciones de media, alta y extra alta tensión con frecuencias nominales de 50 y 60 Hz. Las funciones de protección incluidas en el REB500sys se pueden utilizar como protección principal 2 ó protección de res paldo. El sistema REB500sys está previsto para las configuraciones de barras sencillas o dobles (versiones 1 a 5). Para sistemas de interruptor y medio, la versión 5 se puede utilizar para las funciones de recierre de bahía y compro bación de sincronismo. La capacidad es suficiente para 60 alimentadores (unidades de bahía) y un total de 32 zonas de barras. El REB500sys detecta todas las fallas en barras en sistemas aterrizados sólidamente y aterrizados por medio de elementos de baja resistividad, así como para todas las fallas en alimentadores en sistemas aterrizados sólidamente. La protección opera selectivamente para todas las fallas dentro de la zona de protección y permanece estable para todas las fallas afuera de la zona de protección. El sistema REB500sys se ajusta especialmente para conceptos de modernización y actualización paso a paso. La unidad de bahía se puede utilizar autónomamente para funciones de protección de la bahía (p.ej. protección de línea, recierre y comprobación de sincronismo). La unidad central se puede agregar en una etapa posterior para obtener la funcionalidad de protección de barras y de falla de interruptor.
Fig. 1
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 3
Dependiendo del nivel de tensión de la red y la filosofía de protección, se aplican en forma general los siguientes conceptos de protección: • Dos esque esquemas mas de prote protecci cción ón princi principal pales es por bahía y una protección de barras. Con el REB500sys el concepto de protección se puede simplifi car. Debido a mayor integración de la funcionalidad, se puede eliminar uno de los equipos de protección principales. • Un esquem esquemaa con una una protec protecció ción n princip principal al y una protección de respaldo por bahía, sin protección de barras. Con el REB500sys se obtiene una mayor disponibilidad de suministro de energía, debido a la implementación de esquemas de protección de barras y de protección de falla interruptor donde antes no era posible debido a razones económicas. Se han definido cinco versiones para las funciones de principal 2 ó de respaldo: - Versión 1
protección protección de sobrecorrien sobrecorriente te direccional y no direccional
- Versión 2
como la versión versión 1 mas las protecciones de distancia y la protección direccional de falla a tierra
- Versi ersión ón 3
como como la vers versió ión n 2 mas mas la la fun fun-ción de recierre
- Versi ersión ón 4
como como la vers versió ión n 3 mas mas la la fun fun-ción de comprobación de sincronismo.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 4
Tabla Tabla 1 Funcionalidad del REB 500 / REB500sys
Funciones principales
Protección de barras Detección de corriente de neutro I0 Protección de falla interrupor Protección de zona muerta Discrepancia de polos Función de comprobación de sobrecorriente Función de comprabación de tensión Protección de sobrecorriente temporizada Desvío de disparos Matriz de softw ftware para entradas / salidas / matriz de dispa sparos Registrador de eventos hasta 1000 eventos Registrador de fallas (4 x I) Registrador de fal fallas (4 x I, 5 x U) hasta 10 seg. para 2400 Hz Interfaz de comunicación LON / IEC60870-5-103 Sincronización de tiempo Alimentación Alimentación redundante redundante para unidad unidad central central y/o unidades unidades de bahía Supervisión de seccionadores Supervisión de corriente diferencial Amplia auto auto supervisión supervisión Réplica dinámica de barras con despliegue de corrientes Generador de prueba para puesta en marcha y mantenimiento IHM remoto Función retardo / integrador Funciones de lógica binaria y flip flop Función de corriente de tiempo definido Función de sobrecorriente de tiempo inverso Función de tensión de tiempo definido Func Funció ión n de de sob sobre reco corr rrie ient nte e a tie tierr rra a inv inver ersa sa y de tiem tiempo po defi defini nido do Función de sobrecorriente direcci ccional de tiempo mpo defin finido Función de sobrecorriente direccional de tiempo inverso y mínimo definido Control de plausibilidad Secuenciador de pruebas Protección de distancia Función de falla a tierra direccional para sistemas puestos a tierra Recierre automático Comprobación de sincronismo * solamente para aplicaciones especiales 500BU03: Unidad de bahía
IEEE
IEC61850
87B 87BN 50BF 51/62EF 51/62PD 51 27/59 51DT 94RD -
PBDF PBDF RBRF PTOC PTOC PTOC PTUV/PTOV PTOC RDRE RDRE -
51DT 51 27/59 51N 51N 67DT
-
r a d n á t s E
* l a i c e p s e o s i d e d n e o p i c r p o O P
e r a w d r 1 2 3 4 5 a n n n n n H ó i ó i ó i ó i ó a i í s s s s r r r r s r h e e e e e a v v v v v b - - - - - e s s s s s d e e e e e d n n n n n a o i o i o i o i o d i c c c c c i p p p p p n O O O O O U
X X X X X X X
z H 7 . 6 1 , z H 0 6 , z H 0 5 r ü f 3 0 U B 0 0 5
X X X X X X X X X X X X X X X X X
PTOC PTOC PTUV/PTOV PTOC PTOC PDOC
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
PDOC
X X X
X X X X X X X X
X X X X
X X X
X X X
X X X
67 46/47 21
PDIS
67N 79 25
PDEF RREC RSYN
-
d a d i l a n o i c n u F
X X
z H 0 6 , z H 0 5 r ü f 3 0 U B 0 0 5
0 0 5 B E R s y s 0 0 5 B E R / 0 0 5 B E R
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Principio de instalación REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 5
Existen tres formas posibles de instalación de la protección numérica de barras REB500 y de la protección numérica de estación REB500sys: Instalación descentralizada
En este caso, las unidades de bahía (ver Fig. 19) se instalan en cajas o tableros asociados a la bahía correspondiente, están distribuidos en la subestación y se conectan a la
Fig. 2
Instalación descentralizada
Instalación centralizada
Las unidades de bahía individuales se montan en bastidores de 19 pulgadas, los cuales pueden contener hasta tres unidades de bahía, los bastidores y la unidad de procesamiento central se instalan dependiendo del tamaño del sistema en uno o varios tableros
Fig. 3
unidad de procesamiento central por medio de cables de fibra óptica. La unidad de procesamiento central está normalmente ubicada en un tablero centralizado o en la sala central de relés.
(ver Fig. 18). La instalación centralizada es la solución ideal para ampliar estaciones existentes, pues se requiere muy poco cableado adicional, y si se la compara con otros tipos de protección de barras existentes ofrece mucho mayor funcionalidad en el mismo espacio.
Instalación centralizada
Combinación de una instalación centralizada y descentralizada
Básicamente la única diferencia entre un sistema descentralizado y uno centralizado es
la localización de las unidades de bahía y por lo tanto se pueden hacer mezclas de los dos sistemas.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Diseño del sistema REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Unidad de bahía (500BU03)
La unidad de bahía (ver Fig. 4) es el enlace entre la protección y los componentes del proceso del sistema primario, que son los transformadores de corrientes principales, seccionadores e interruptores; esta ejecuta las funciones de adquisición de datos, preprocesamiento y control. También provee el aislamiento galvánico entre los componentes del sistema primario y los circuitos electrónicos internos de la protección. El módulo de transformadores de entrada contiene los transformadores de corriente intermedios para medir las corrientes de fase y neutro con terminales para 1 A y 5 A. Como la compensación de las distintas relaciones de transformación de los transformadores de corriente se realiza configurando apropiadamente el software de cada unidad de bahía, no se necesitan transformadores de corriente intermedios adicionales. El módulo de transformadores de entrada, también posee cinco transformadores de entrada de tensión para la medición de las tres tensiones de fase y dos tensiones de barras y registro de perturbaciones de tensión. En el módulo de entradas analógicas y procesamiento, se filtran las señales analógicas de corriente, se convierten en señales digitales con una frecuencia de muestreo de 48 muestras por ciclo, se preprocesan y finalmente se filtran digitalmente. Las señales de tensión y corriente de secuencia cero también se calculan internamente.Los datos procesados se transfieren a intervalos regulares desde las unidades de bahía a la unidad central de procesamiento a través del bus de proceso.
Unidad de bahía (500BU03)
1MRB520308-Bes Página 6
Cada unidad de bahía tiene 20 entradas binarias y 16 relés de salida. El módulo de entradas/salidas binarias detecta y procesa la posición de los seccionadores, los acopladores de barras, las señales de bloqueo, señales de arranque, señales de reposición externas, etc. Los canales de entrada binarias operan de acuerdo a un principio patentado de modulación de pulso, en un rango nominal de 48 a 250 V CC. El programa de computador de interfaz IHM permite efectuar los ajustes de los valores umbral de tensión de las entradas binarias. Todos los canales de salidas binarias están equipadas con relés de operación de alta velocidad y se pueden usar para propósitos de disparo y señalización (ver los datos de los contactos en la Tabla 8). Una lógica de disparo permite que los canales de entrada y de salida sean asignados a las diferentes funciones. Todos los datos, como corrientes, tensiones, entradas binarias, eventos, e información de diagnóstico adquiridos por la unidad de bahía, tienen un registro de tiempo. Donde se requieran mas entradas analógicas y binarias, se pueden combinar varias unidades de bahía para formar una bahía de alimentador / acoplador (p.ej. un campo acoplador con TCs a ambos lados del interruptor requieren dos unidades de bahía). La unidad de bahía posee inteligencia local y ejecuta funciones de protección localmente (p.ej. falla interruptor, zona muerta, discre pancia de polos), protección de la salida (protección de respaldo o protección principal 2), así como las funciones de registro de eventos y de fallas. Unidad central (500CU03) CC
CC
Interfaz óptical
CC
Reloj tiempo real
Interfaz SCS/SMS
Interfaz RS 232
CC
IHM local
Process-bus C
REB500 / REB500sys
IHM local
CPU Módulo CPU
E C E
DSP
A/D Filtro
DP
CIM
Mem Registro de entradas/ salidas binarias Módulo CPU
Filtro
Acoplador estrella
Separación galvanica
Fig. 4
Módulo CPU
Diagramas de bloques de unidad de bahía y unidad central
Entrada/ salida binaria
Acoplador estrella
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
En el evento en el que la unidad central se encuentre fuera de servicio o la comunicación de fibra óptica esté interrumpida se produce una alarma, la unidad de bahía continuará la operación y todas las funciones locales de protección y de registro (eventos y fallas) continuarán complemente funcionales (operación autónoma). La unidad de bahía tiene una interfaz IHM con dos posibles soluciones de montaje: • Sin IHM local: solución ideal si el acceso a toda la información a través de la unidad central o por medio de un sistema de automatización de la subestación es suficiente. • Con IHM local y 20 LEDs programables (Fig. 5): solución ideal para instalación con quioscos descentralizados, puesto que toda la información está disponible en la bahía. Para esta última opción es posible tener el IHM integrado o conectado a través de un cable flexible hasta su posición de montaje (ver Fig. 23). En caso de falla en la unidad de bahía, esta puede reemplazarse fácilmente. El reem plazo de la unida de bahía se puede manejar de una forma muy simple. Durante el arranque del sistema, la nueva unidad de bahía pide su identificación y sus direcciones, estas se entran directamente por medio de su IHM local. Los valores de ajuste y los datos de configuración se cargan automáticamente. Funcionalidad adicional "plug and play"
Se pueden agregar unidades de bahía adicionales a un sistema REB 500 existente de una forma muy simple.
IHM incorporada directamente en la unidad de bahía
1MRB520308-Bes Página 7
Unidad central (CU)
La estructura de hardware se basa en bastidores estándar con relativamente pocos tipos diferentes de módulos para la unidad central (ver Fig. 4). Los módulos instalados en un esquema particular dependen del tamaño, complejidad y funcionalidad del sistema de barras Las interconexiones entre los módulos en un bastidor se efectúan a través de un bus paralelo sobre una tarjeta madre en la placa frontal. Las tarjetas se insertan desde la parte posterior. La unidad central es la administradora del sistema, es decir que tiene a su cargo la configuración del sistema, contiene la imagen de las barras, asigna las unidades de bahía dentro del sistema, administra el ajuste de parámetros de operación, actúa como controlador del bus del proceso, asegura la sincronización del sistema y controla la comunicación con el sistema de control de la estación. Las variables de la protección de barras se derivan dinámicamente de los datos del proceso, provistos por las unidades de bahía. Los datos del proceso se transfieren al procesador central a través de un módulo acoplador estrella. Se pueden conectar hasta 10 unidades de bahía al primer procesador central y 10 a los demás. Se deben agregar procesadores y módulos acopladores de estrella cuando el sistema de protección tiene mas de 10 unidades de bahía. Para instalaciones con más de 30 unidades de bahía, se requieren unidades centrales y acopladores de estrella adicionales.
Fig. 6 Fig. 5
REB500 / REB500sys
Unidad central
Todos los módulos de la unidad central tienen funcionalidad de plug and play para reducir los trabajos de configuración de los módulos.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 8
Diseño del sistema REB500 / REB500sys (continuación)
Se pueden conectar uno o dos módulos de entradas/salidas binarias a la unidad de procesamiento central.
La unidad central comprende un IHM local con 20 LEDs programables (Fig. 6), un puerto TCP/IP para conexión rápida del HMI500 dentro de la red de área local.
Funcionalidad del REB500 / REB500sys
Protección de barras
y la corriente de restricción es
Los algoritmos de protección se basan en dos principios de medición que han sido aplicados con éxito en los sistemas precedentes de protección de barras de ABB los cuales utilizan el principio de protección de barras de baja impedancia: • una medida de la corriente diferencial esta bilizada
N
I Rest
El primer principio de medición utiliza un algoritmo de corriente diferencial estabilizada. Las corrientes se evalúan individualmente para cada fase y por cada sección de barras (zona de protección). k=1
Corriente diferencial ( |Σ Ι | )
d e e a A r p a r o d i s
Area de restricción
IKmin 0 0
Fig. 7
Ajuste de k = kst max
Corriente de restricción ( Σ | Ι| )
Característica de disparo del algoritmo de corriente diferencial estabilizada.
(2)
n =1
donde N es la cantidad de alimentadores. Para que se detecte una falla interna se deben cum plir las siguientes dos condiciones:
• la determinación de la relación de fase entre las corrientes de los alimentadores (comparación de fase). Los algoritmos procesan los vectores de corriente complejos los cuales se obtienen por análisis de Fourier y que contienen solamente el componente de la frecuencia fundamental. Se suprimen las componentes de corriente continua y armónicas superiores.
= ∑ I Ln
k st
=
I Diff I Re st
> k st max
I Diff > I K min
(3)
(4)
donde k st
factor de estabilización
k st max
factor límite de estabilización. Un valor típico de k st max = 0.80
IK min
valor de corriente diferencial de arranque
Los cálculos y evaluaciones anteriores son ejecutados por la unidad central. El segundo principio de medición determina la dirección del flujo de energía e involucra la comparación de fases de las corrientes de todos los alimentadores conectados a una sección de barras. Se comparan los fasores de corriente de la frecuencia fundamental ϕ1..n (5). En caso de una falla interna, todas las corrientes de los alimentadores tienen aproximadamente el mismo ángulo de fase, mientras que durante operación normal o durante una falla externa al menos una corriente está desfasada aproximadamente 180° comparada con las otras.
En la figura 7 la corriente diferencial es
I Diff
=
N
∑
I Ln
n =1
(1)
ϕ
n
=
Im ( I Ln ) Re ( I Ln )
arctan
(5)
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
El algoritmo detecta una falla interna cuando la diferencia de fases entre todas las corrientes de los alimentadores está en el rango de disparo del comparador de fase (ver Fig. 8). Caso 1: Falla externa ∆ϕ = 144° Im
Diagrama de barras
I2
Caso 2: Falla interna ∆ϕ = 36°
Area sin disparo
∆ϕ
max
= 74°
Area de disparo 0° Caso
Fig. 8
1
2
• internamente por los algoritmos de protección de barras (y si están configuradas por las funciones de protección de línea interna, de protección de sobrecorriente y discrepancia de polos) y por las funciones de protección de la unidad de bahía
Después que expira el tiempo ajustado en el primer temporizador, se envía una orden de disparo a la segunda bobina de disparo del interruptor y simultáneamente se envía una señal de disparo a la estación del otro extremo de la línea.
Im
Desplacamiento de fase ∆ϕ 74°
Página 9
Re
I1
180°
1MRB520308-Bes
• externamente por medio de una entrada binaria, por ejemplo por la protección de línea, protección de transformador, etc.
ϕ12 = 144°
Característica de operación
REB500 / REB500sys
I1
Re
I2
ϕ12 = 36°
Característica del comparador de fase para determinar la dirección de la energía
La tarea de procesar los algoritmos está com partida por las unidades de bahía y la unidad de procesamiento central. Cada una de las unidades de bahía supervisa continuamente las corrientes de su alimentador, las preprocesa y realiza el filtrado de las variables resultantes según una función de Fourier. Los datos filtrados se transfieren a intervalos regulares a la unidad central, en donde se procesan los algoritmos de protección. Dependiendo del ángulo de fase de la falla, el tiempo de disparo varía entre 20 - 30 mseg para Idiff /Ikmin ≥5, este tiempo, incluye el tiempo del relé auxiliar de disparo. Opcionalmente, la señal de disparo se puede enclavar por una función de comprobación de corriente o tensión en la unidad de bahía la cual libera el disparo solamente cuando la corriente que fluye es mayor que cierto valor mínimo o el valor de tensión está por debajo de cierto valor. Protección de falla de interruptor
La función de protección de falla interruptor en las unidades de bahía supervisa las corrientes de fase independientemente de la función de protección de barras. La protección está equipada con dos temporizadores con ajustes independientes. La operación de la función de falla de interruptor se puede iniciar:
El primer temporizador opera como función independiente en la unidad de bahía. Si la falla todavía persiste al expirar el tiempo del segundo temporizador, la función de protección de falla de interruptor utiliza la imagen de la barra para disparar todos los interruptores sobre la misma sección de barras a través de sus unidades de bahía respectivas. Es posible configurar mediante software que la señal de disparo remoto se transmita al ex pirar el tiempo del primer o segundo temporizador. La medición segregada de las fases en cada bahía permite aclarar adecuadamente las fallas evolutivas. Protección de zona muerta
Para proteger la "zona muerta" entre el interruptor y los transformadores de corriente asociados, se aplica una combinación de la orden de cierre y la posición del interruptor a una entrada binaria. La protección de zona muerta se habilita des pués de transcurrido un cierto tiempo posterior a la apertura del interruptor. En caso de una falla en la zona muerta se dispararán los interruptores adyacentes comprometidos. Esta función es ejecutada en forma independiente por cada unidad de bahía. Función de sobrecorriente
Un esquema de protección de sobrecorriente de tiempo definido de respaldo se puede integrar a cada unidad de bahía individualmente. (La operación de la función, puede arrancar el esquema de protección local de falla interruptor, cuando se ha parametrizado).
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Funcionalidad del REB500 / REB500sys (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Esta función es ejecutada en forma autónoma por la unidad de bahía. Función de comprobación de sobrecorriente
La función de comprobación de sobrecorriente solo se ejecuta a nivel de bahía. Se activa por un disparo de protección de barras o por una señal de disparo transferido (incluyendo protección de zona muerta y falla interruptor) y previene que aquellos alimentadores que están conduciendo corrientes por debajo del ajuste de sobrecorriente sean dis parados. Función de comprobación de tensión
El criterio de tensión se efectua en la unidad de bahía. Por lo tanto se deben instalar transformadores de tensión en los alimentadores respectivos. La función se puede configurar como criterio de liberación por zona a través de un enlace interno en la unidad central. Esto requiere la existencia de un juego de transformadores de tensión por zona en una de las unidades de bahía. El disparo es posible solamente si la tensión cae por debajo o excede el valor ajustado. Alternativamente el criterio de liberación de disparo se puede configurar para cada alimentador (se deben instalar transformadores de tensión). (para los criterios de liberación de disparo, ver la Tabla 22).
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 10
Registrador de eventos
Los eventos se registran en cada unidad de bahía. Cada evento binario tiene una estam pación de tiempo con una resolución de 1 mseg. Los eventos se dividen en tres grupos: • eventos del sistema • eventos de protección • eventos de prueba. Los eventos se almacenan localmente en la unidad de bahía y/o en la unidad central. Registrador de fallas
Esta función registra las corrientes y las entradas binarias de cada unidad de bahía. Las tensiones se pueden registrar en forma opcional (ver Tabla 14). Para activar el registro se pueden utilizar los flancos crecientes o decrecientes de las entradas binarias o señales de salida o eventos resultantes de los algoritmos de protección. Se pueden configurar hasta 10 entradas binarias de propósito general, para iniciación externa del registro de fallas. Además la unidad central y la unidad de bahía posee una entrada binaria para arrancar los registradores de falla de todas las unidades de bahía. La cantidad de canales analógicos que se pueden registrar, la frecuencia de muestreo y la duración del registro se pueden ver en la Tabla 14. Una frecuencia de muestreo inferior permite un período de registro mayor.
Detección de corriente de neutro I0
Las corrientes de falla a tierra en sistemas aterrizados por medio de impedancia pueden ser bajas y no siempre pueden ser detectadas por la función de corriente diferencial estabilizada ni por la función de comparación de fase. La evaluación de la corriente de neutro está disponible, pero únicamente para fallas monofásicas a tierra.
El período de registro total puede dividirse hasta en máximo 15 ventanas de registro por unidad de bahía.
Discrepancia de polos
La función se puede configurar separadamente para registrar los estados previos y posteriores a la falla.
El algoritmo de la protección de dis crepancia de polos supervisa que los tres polos del interruptor abran dentro de cierto tiempo dado. Esta función supervisa la discrepancia entre las corrientes de las tres fases del interruptor. Cuando la protección arranca, la función no envía señal de disparo a la unidad central, pero si está configurada, arranca la protección de falla interruptor (PFI lógica 3). Esta función es ejecutada individualmente en forma autónoma por la unidad de bahía.
Cada unidad de bahía es capaz de registrar un máximo de 32 señales binarias, de las cuales se pueden definir 12 como señales de activación.
El usuario puede determinar si los datos registrados deben retenerse o sobreescribirse, al presentarse una nueva falla (FIFO = First In, First Out). Esta función también se ejecuta en forma autónoma en cada unidad de bahía (ver página 6).
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Nota: Los datos de la falla almacenados en la memoria se pueden transferir a través de la unidad central hacia otros sistemas de computación para su evaluación por medio de programas tales como E_wineve [4]. Los archivos se transfieren en formato COMTRADE.
Después de obtener los datos de los r egistradores de falla, es posible desplegarlos y vis ualizarlos gráficamente con E_wineve directamente.
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 11
Generador de pruebas
El programa de interface hombre máquina (IHM500/REBWIN), el cual corre sobre un PC portátil conectado ya sea a una unidad de bahía, o a la unidad de procesamiento central, incluye un generador de pruebas. Durante la puesta en servicio y mantenimiento del sistema, el generador de pruebas le permite al usuario: • activar señales binarias de entrada o salida • supervisar la respuesta del sistema
Interfaces de comunicación
Si se desea conectar la protección de barras a un sistema de control o supervisión de la estación (SCS/SMS), se instala un módulo de comunicaciones en la unidad de procesamiento central. Este módulo permite manejar dos tipos diferentes de protocolo para el bus entre bahías: LON e IEC 60870-5-103. Utilizando el bus entre bahías LON es posible transferir la siguiente información: • Sincronización • Eventos binarios (señales, disparos y diagnóstico) • Ordenes de reposición de disparos • Corrientes diferenciales de cada zona de protección • Datos del registrador de fallas (a través del IHM500). Utilizando el bus entre bahías IEC 60870-5103, es posible transferir la siguiente información: • Sincronización • Los eventos seleccionados listados en el dominio público • Todos los eventos binarios asignados a una parte privada • Todos los eventos binarios de la parte genérica • Ordenes de reposición de disparos • Datos del registrador de fallas.
• probar el circuito de disparo incluyendo el interruptor • prueba de los ciclos de recierre • establecer y ejecutar secuencias de pruebas con corrientes y tensiones para la protección de la bahía del sistema REB500sys. El secuenciador de pruebas permite probar fácilmente la unidad de bahía sin necesidad de sacar de servicio la protección de barras. Se pueden arrancar hasta siete secuencias por estado de prueba. Las secuencias se pueden grabar y ser reactivadas posteriormente para pruebas futuras. Supervisión de seccionadores
La imagen de seccionadores es una característica ejecutada completamente en software sin considerar elementos mecánicos de maniobra. La lógica de software para la réplica, determina dinámicamente los límites de las zonas de la barra protegida (zonas de protección). El sistema supervisa cualquier inconsistencia en los circuitos de entradas binarias conectadas a los contactos auxiliares de los seccionadores y genera una alarma des pués del cumplimiento del tiempo ajustad. En la ocurrencia de una alarma, la protección puede ser bloqueada completamente o bloqueada selectivamente.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Funcionalidad del REB500 / REB500sys (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 12
Tabla 2 Contacto NA: "Seccionador CERRADO"
Contacto NC: "Seccionador ABIERTO"
abierto
abierto
Ultima posición almacenada + alarma de seccionador temporizada + señal de maniobra prohibida
abierto
cerrado
ABIERTO
cerrado
abierto
CERRADO
cerrado
cerrado
CERRADO + alarma de seccionador temporizada + señal de maniobra prohibida
Supervisión de corriente diferencial
La corriente diferencial se supervisa permanentemente. Cualquier corriente diferencial inicia una alarma temporizada y la protección se bloquea completa o selectivamente. Desvío del disparo
Puede proveerse un canal de entrada binario para supervisar la presión de aire del interruptor. El disparo no es posible sin una señal activa. Cuando la señal se inactive, un dis paro que se genere en la unidad de bahía se desvía automaticamente a la estación del extremo remoto de la línea y también a la lógica de disparos transferidos para disparar todos los interruptores conectados a la misma sección de barras. La transferencia de disparos también se puede configurar con un criterio de corriente (característica de comprobación de sobrecorriente). Interfaz Hombre-Máquina (IHM)
La protección numérica de barras se configura y mantiene con la ayuda de interfaces hombre-máquina a tres niveles. IHM local
La interfaz del despliegue local instalada en la unidad central y en las unidades de bahía comprende: • Un LCD de cuatro líneas con 16 caracteres por línea para desplegar datos del sistema y mensajes de error • Teclado para controlar el despliegue y 3 LED's para indicar disparos, alarmas y operación normal • 20 LED's adicionales programables libremente para las indicaciones de la aplicación específica en la unidad de bahía 500BU03 y la unidad central 500CU03.
Posición del seccionador
Las siguientes son algunas de las informaciones que se pueden desplegar: • Corrientes, tensiones entradas • Corrientes diferenciales (para la protección de barras) • Estado del sistema, alarmas • Posiciones de los interruptores y seccionadores (dentro de la función de protección de barras) • Señales de disparo y arranque de las funciones de protección. IHM externo (IHM500/REBWIN)
Un control más completo y conveniente se realiza utilizando el software (IHM), el cual corre en un PC portátil conectado por medio de una interface óptica ya sea a la unidad de procesamiento central o a una unidad de bahía. Lo anterior asegura una comunicación libre de interferencias. El software permite configurar todo el sistema de protección de barras, realizar todos los ajustes y probar y controlar la funcionalidad completa del sistema. El IHM500/REBWIN se puede tam bién operar a través del bus de datos LON del MicroSCADA, evitando así la conexión serial a la unidad central. El IHM corre en Windows NT, Windows 98, Windows 2000 y Windows XP de Microsoft. El IHM500 está equipado con una función de ayuda en línea. Una función de comparación de bases de datos, permite efectuar una com paración detallada entre dos archivos de configuración (ejemplo: entre el PC y la unidad central o entre dos archivos del PC).
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
IHM remoto
Con una segunda conexión serial en la parte posterior de la unidad central, es posible esta blecer una conexión remota con la unidad
Funciones adicionales REB500sys
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 13
central por medio de un cable de fibra óptica o con un enlace con modem. La operación y funcionalidad de IHM500/REBWIN son las mismas en utilización local y remota.
Funciones del nivel de bahía
Protección de distancia y protección direccional de falla a tierra
Funcionalidad básica
Estas funciones están basadas en las funciones incorporadas en la protección REL316*4 de ABB.
La funcionalidad básica contiene las siguientes funciones: • Lógicas, retardos e integradores Estas funciones permiten que el ingeniero de protecciones programe fácilmente algunas funciones lógicas adicionales y están disponibles como funciones estándar en la funcionalidad de REB500 • Función de sobrecorriente de tiempo definido Esta función se utiliza como función principal 2 ó función de respaldo para bahías de línea, transformador o acoplador. Cuando esta función está activada, tam bién dará arranque a la función de protección de falla interruptor (siempre y cuando la protección de falla interruptor, esté dis ponible en el equipo suministrado). Esta función se puede activar en las fases y/o en el neutro • Función de sobrecorriente direccional de tiempo definido Como el anterior pero con criterio de direccionalidad • Función de sobrecorriente de tiempo mínimo inverso Esta aplicación es como la anterior pero comprende únicamente las características de tiempo inverso según la norma B.S. 142 (IEC60255-3) y la característica RXIDG • Función de sobrecorriente direccional de tiempo mínimo inverso Como la aplicación anterior pero con el criterio de direccionalidad • Funciones de sobre tensión o baja tensión de tiempo definido • Comprobación de plausibilidad Estas funciones se usan para comprobar la suma y la secuencia de fases de las corrientes y tensiones trifásicas
La protección de distancia se puede utilizar como protección principal 2 ó como protección de respaldo para bahías de líneas o transformadores. La protección de distancia se describe en los datos técnicos del REL316*4 [1]. Esta contiene todas las funciones adicionales requeridas normalmente para la aplicación de un esquema de protección de distancia: • Función de bloqueo por oscilación de potencia • Esquemas de teleprotección con las lógicas para bloqueo transitorio (líneas paralelas), lógica de eco, PUTT, POTT, etc. • Cierre en falla • Supervisión del circuito del transformador de tensión. En el modo supervisión se despliegan en el IHM500 las potencias activa y reactiva, así como la respectiva dirección del flujo de energía. Además de la función de protección de distancia, se tiene la función de protección direccional de falla a tierra, la cual trabaja con el mismo canal de comunicación de la protección de distancia o con un canal independiente. Esta función también se describe en los datos técnicos del REL316*4 [1]. Función de recierre
La función de recierre se basa en la función de recierre del REL316*4 [1]. Permite hasta cuatro ciclos de recierre trifásicos. El primer ciclo puede ser monopolar o tripolar. Si la función de recierre del REB500sys se utiliza, esta se puede usar como respaldo del recierre realizado externamente (equipo separado o en la protección principal 1).
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 14
Funciones adicionales REB500sys (continuación)
Cuando el recierre se efectúa por fuera del REB500sys, todas las entradas y salidas requeridas por un equipo de recierre externo están disponibles para garantizar la funcionalidad correcta.
Comprobación de sincronismo
Characterísticas adicionales REB500 / REB500sys
Autosuprervisión
pueden activar utilizando el IHM cuando la instalación primaria se realice o cuando se necesiten las funciones.
Para asegurar la máxima seguridad, confiabilidad y disponibilidad de la protección, se su pervisan continuamente todas las funciones del sistema. Si se presentara un defecto en el sistema de protección, el aspecto de fiabilidad más importante es el de evitar bajo cualquier circunstancia un disparo falso. En caso de presentarse un defecto, una respuesta incorrecta o incongruente, se inicia la acción correspondiente para establecer un estado seguro, se emite una alarma y se produce un registro de eventos de diagnóstico para su análisis posterior. Los componentes importantes del hardware (por ejemplo, fuentes auxiliares, convertidores A/D, y memorias principales y de programa) están sujetos a diferentes pruebas durante la puesta en funcionamiento del sistema y también durante la operación. Una función de watchdog supervisa continuamente la integridad de las funciones de software y también el intercambio de datos a través del bus del proceso.
La función de comprobación de sincronismo determina la diferencia entre las amplitudes, ángulos de fase y frecuencias de dos vectores de tensión. Además incluye la detección de línea o barra muerta.
Las funciones adicionales del sistema, p.ej. falla interruptor, zona muerta o principal 2 / respaldo de la bahía se pueden activar a cualquier momento sin necesidad de hardware adicional. Reposición de las órdenes de disparo/ señales
Los siguientes modos de reposición se pueden seleccionar individualmente para cada salida binaria (disparos o señales): • Disparo enganchado hasta que sea repuesto manualmente. • Reposición automática luego de una tem porización ajustada. Inspección/mantenimiento
Se prevee una entrada binaria que excluye la unidad de bahía de la evaluación del sistema de protección. Esta función se usa cuando se hace mantenimiento en el equipo primario.
También es muy importante desde el punto de vista de la seguridad y confiabilidad el procesamiento de las órdenes de disparo. Corres pondientemente, cada canal de salida com prende dos órdenes redundantes, las cuales deben ser habilitadas a intervalos regulares por el "watchdog". Si las condiciones del "watchdog" no se satisfacen, los canales se bloquean
Dos módulos de fuentes de alimentación se pueden conectar en forma redundante, por ejemplo para facilitar el mantenimiento de las baterías de la estación. Esta es una opción tanto para la unidad central como para las unidades de bahía.
Ampliación del sistema
Sincronización
Fuentes de alimentación redundantes (opción)
Las funciones del sistema se determinan por el software configurado usando para ello la herramienta de configuración.
La precisión absoluta en la medición de tiem po, con respecto a la referencia horaria externa, depende del tipo de sincronización utilizada:
La ingeniería del sistema se puede desarrollar completamente con anterioridad, de tal forma que corresponda a la configuración final de la estación. Los módulos de software para las nuevas bahías y funciones adicionales, se
• sin sincronización externa del tiempo: precisión de aproximadamente 1 minuto por mes • telegrama de tiempo periódico (por onda de radio, señal de satélite, o del s istema de control de estación) con un pulso por minuto: precisión típica de ±10 mseg.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
• telegrama de tiempo periódico como arriba con un pulso por segundo: precisión típica de ±1 mseg.
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 15
La sincronización también se puede realizar por medio de un pulso por minuto conectado a una entrada binaria de la unidad central.
• Es posible efectuar una conexión directa a los sistemas GPS o DCF77 desde la unidad central: precisión típica ±1 mseg.
Requerimientos
Respetar los radios de curvatura permitidos al tender los cables.
Cables de fibra óptica
La instalación del tipo descentralizada de la protección de barras requiere cables de fibra óptica y conectores con las siguientes características: • 2 cables de fibra óptica por unidad de bahía.
Los siguientes valores de atenuación son los típicos que pueden utilizarse para calcular un balance de atenuación aproximado para cada unidad de bahía:
• fibras de vidrio con índice por gradiente.
Equipo óptico
• diámetros del núcleo y del revestimiento de 62.5 y 125 µm respectivamente.
Atenuación típica
Por índice de gradiente (840 nm)
3.5 dB/km
• atenuación máxima permitida ≤5 dB
Por conector
0.7 dB/km
Por empalme de cable
0.2 dB/km
• Conector FST (para fibras ópticas de 62.5 µm). • con protección contra roedores, y a prueba de agua longitudinalmente si se instalan en ductos para cables.
Unidad central
1m
1200 m
Conector FST
Unidad de bahía 1m
Conector FST
≤ 5 dB Fig. 9
Atenuación
Contactos auxiliares del seccionador
Los contactos auxiliares de los seccionadores se conectan a las entradas binarias de las unidades de bahía para establecer la imagen de barras, para la protección numérica de barras. Cada seccionador debe contar con un contacto libre de potencial normalmente abierto (N.A.) y otro normalmente cerrado (N.C.). El contacto N.A. indica que el seccionador esta "CERRADO" y el contacto N.C., que el sec-
cionador está "ABIERTO". Durante el movimiento de cierre, el contacto N.A. debe cerrarse antes que el contacto principal del seccionador llegue a la mínima distancia de aislamiento, es decir antes de que se produzca el arco. De igual manera durante el movimiento de apertura, el contacto N.A. no debe abrir antes que la apertura del contacto principal exceda el punto de arco.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Requerimientos (continuación)
1MRB520308-Bes Página 16
Posiciòn de apertura
Posiciòn de cierre
Cierre del seccionador
Contacto principal del seccionador
Apertura del seccionador
Distancia de aislamiento
Contacto auxiliar “Cerrado” (N.A.) Contacto auxiliar “Abierto” (N.C.)
El contacto auxiliar debe estar cerrado El contacto auxiliar puede estar cerrado El contacto auxiliar debe estar abierto
Fig. 10
Secuencias de maniobra del seccionador mostrando la operación de los contactos auxiliares usados para controlar la imagen de barras.
Imagen réplica del interruptor
Cuando se lee la réplica del interruptor en cualquier alimentador o interruptor de acople, el comando Cerrado del interruptor se debe conectar. Transformadores de corriente principales
Como consecuencia de los algoritmos utilizados y las características de estabilización incluidas, la protección de barras es altamente insensible al fenómeno de saturación de los transformadores de corriente. Se pueden utilizar transformadores de corriente tipo TPS (B.S. clase x), TPX, TPY, 5P.. o 10P... . En una estación con esquema de falla entre fases se pueden mezclar los transformadores de corriente TPX, TPY y TPZ. Dados los requerimientos relativamente bajos de los transformadores de corriente, necesarios para la protección de barras, es posible compartir los núcleos de protección con otros dispositivos de protección. Requerimientos de los transformadores de corriente principales para asegurar estabilidad durante fallas externas (Protección de barras)
Los requerimientos mínimos de los transformadores de corriente para sistemas trifásicos se calculan con base en la corriente de falla máxima.
Para asegurar la operación correcta de la protección de barras, para fallas externas, se debe controlar el factor límite de precisión efectivo (n'). El factor límite de precisión nominal es dado por el fabricante del transformador de corriente. Dependiendo de la capacidad y del consumo propio del transformador, se obtiene un factor límite de precisión efectivo n, el cual se define a continuación:
n' = n ⋅ donde: n = P N = PE
=
PB =
PN + PE PB + PE
factor límite de precisión nominal. Carga nominal del transformador de corriente. Pérdidas del transformador de corriente. Carga conectada en corriente nominal.
En caso de un esquema con medición fasefase, n’ debe cumplir las dos ecuaciones siguientes: 1)
1 ⋅ I Kmax n ′ ≥ ------------------5 ⋅ I 1N
donde: IKmax = corriente máxima de falla en la línea, para una falla pasante.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
I1N
=
corriente nominal del primario del transformador de corriente.
Considerando la constante de tiempo de c.c. del alimentador, el factor efectivo n debe ser
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 17
Los requisitos de los transformadores de corriente para REB500sys / protección de distancia de describen en una publicación separada [2]. Arranques para fallas internas
2)
n' ≥ 10 para T N ≤120 mseg o n' ≥ 20 para 120 mseg
donde: T N = constante de tiempo CC Ejemplo: IKmax = 30000 A I1N = 1000 A T N = ≤120 mseg
Aplicando las relaciones 1) y 2): 1)
2)
30000 n ′ ≥ ---------------- = 6 5000 n' ≥10
Conclusión: n' ≥10
En caso de falla interna en barras, la saturación de los transformadores de corriente es menos probable, porque cada transformador de corriente transporta solamente la corriente del alimentador. En estaciones donde la saturación de los transformadores de corriente es posible, es importante controlar que la corriente mínima de corto circuito exceda al valor de ajuste Ikmin. Observaciones:
ara sistemas con medición de I 0, se debe diligenciar y enviar a ABB el Apéndice L1 del cuestionario del REB 500 1MRB520371Ken para poder comprobar los requerimientos de los transformadores de corriente para asegurar una medición correcta en los sistemas con medición de I 0.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 18
Tabla 3 Datos Generales
Rango de temperaturas: - operación - almacenamiento y transporte Pruebas de clima: - Frío - Calor seco - Calor húmedo (larga duración)
-10°C...+55°C
EN 60255-6 (1994), IEC 60255-6 (1988),
-40°C...+85°C
EN 60255-6 (1994), IEC 60255-6 (1988)
-25°C / 16 horas +70°C / 16 horas -25° a 70°, 1°/min, 2 ciclos +40°C; 93% humedad relativa / 4 días
EN 60068-2-1 (1993), IEC 68-2-1 (1990), EN 60068-2-2 (1993), IEC 68-2-2 (1974), EN 60068-2-14 (2000), IEC 60068-2-14 (2000), IEC 68-2-3 (1984)
Capacidad térmica de materiales aislantes
EN 60950 (1995) Sec. 5.1
Distancia de aislamiento y descarga
EN 60255-5 (2001), IEC 60255-5 (2000), EN 60950 (1995), IEC 60950 (1995)
Pruebas de resistencia del aislamiento
0.5 kV / >100 MΩ
EN 60255 (2001), IEC 60255-5 (2000), VDE 0411
Pruebas dielectricas
2 kV AC o 3 kV DC/1 min 1 kV AC o 1.4 kV DC/1 min (a través de contactos abiertos)
EN 60255 (2001), IEC 60255-5 Cl.C (2000), EN 60950 (1995), IEC 60950 (1995), BS 142-1966, ANSI/IEEE C37.90-1989
Pruebas de impulso
1.2/50 µs/0.5 Julios 5 kV AC
EN 60255-5 (2001), IEC 60255-5 (2000)
Tabla 4 Compatibilidad Electromagnética (EMC) Inmunidad
Prueba de perturbación de 1 MHz
1.0/2.5 kV, 1 MHz, respuesta de frec. 400 Hz
IEC 60255-22-1, Cl. 3 (1988), ANSI/IEEE C37.90.1-1989
Inmunidad
Ambiente industrial
EN 50263 (1996)
Prueba de descarga electrostática (ESD) - descarga en aire - descarga en contactos
8 kV 6 kV
EN 61000-4-2, Cl. 3 (1996), IEC 61000-4-2 (2001)
Prueba de transitorio rápido
2/4 kV
EN 61000-4-4, Cl. 4 (1995), IEC 61000-4-4 (1995)
Prueba de inmunidad al campo magnético a la frecuencia industrial (50/60 Hz) - campo continuo - corta duración
30 A/m 300 A/m
EN 61000-4-8, Cl. 4 (1993), IEC 61000-4-8 (1993)
Prueba de interferencia de radio frecuencia (RFI)
0.15 - 80 MHz, 80% amplitud modulada 10 V, Cl. 3 80 - 1000 MHz, 80% amplitud modulada 10 V/m, Cl. 3 900 MHz, impulso modulado10 V/m, Cl. 3
EN 61000-4-6 (1996), IEC 61000-4-6 (1996), EN 61000-4-3 (1996), IEC 61000-4-3 (1995),
Emisión
Ambiente industrial Procedimiento de prueba
EN 55022 (1998), CISPR 22 (1990)
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 19
Tabla 5 Pruebas mecánicas Vibración y choque
Investigación de resonancia
2...150 Hz / 0.5 gn
EN 60255-21-1 (1996), IEC 60255-21-1 (1988), IEEE 344-1987
Esfuerzo permanente
10...150 Hz / 1 gn
EN 60255-21-1 (1996), IEC 60255-21-1 (1988)
Prueba sísmica
2...33 Hz, 2 gn
EN 60255-21-3 (1995), IEC 60255-21-3 (1995), IEEE 344-1987
Prueba de choque
Cl.1; A = 15 gn; D = 11 ms; Pulsos en cada dirección = 3
Prueba de choque permanente
Cl.1; A = 10 gn; D = 16 ms; Pulsos en cada dirección = 1000
EN 60255-21-2 (1996), IEC 60255-21-2 (1988), IEC 60068-2-27 (1987) EN 60255-21-2 (1996), IEC 60255-21-2 (1988), IEC 60068-2-29 (1987)
Tabla 6 Clases de protección Unidad de bahía
Unidad central 19”
Tablero (ver Tabla 12)
IP40
IP20
IP40-50
Módulos de Hardware Tabla 7 Entradas analógicas, (Unidad de bahía) Corrientes
4 canales de entrada
I 1, I2, I3, I4
Corriente nominal (I N)
1 A o 5 A según se elijan los terminales, relación de transformación ajustable via IHM500
Valores térmicos nominales: continuos
4 x IN
durante10 seg durante 1 seg
30 x IN 100 x I N
impulso (medio ciclo)
250 x I N (valor pico)
Consumo por fase
EN 60255-6 (1994), IEC 60255-6 (1988), VDE 0435, part 303 EN 60255-6 (1994), IEC 60255-6 (1988), VDE 0435, part 303
≤0.02 VA para I N = 1 A ≤0.10 VA para I N = 5 A
Tensiones (opción)
4 canales de entrada
U 1, U2, U3, U4
500BU02
5 canales de entrada
U 1, U2, U3, U4, U5
500BU03
Tensión nominal (UN)
100 V, 50/60 Hz, 16,7 Hz 200 V, 50/60 Hz, relación de transformación ajustable via IHM500
Valores térmicos nominales: continuo durante 10 seg. Consumo por fase
2 x UN 3 x UN
≤0.3 VA con U N
Datos comunes
Frecuencia nominal (f N)
50 Hz, 60 Hz, 16.7 Hz, ajustable via IHM500
EN 60255-6 (1994), IEC 60255-6 (1988), VDE 0435, part 303
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 20
Tabla 8 Entradas/Salidas binarias (Unidad de bahía, unidad central) Salidas binarias General
Tiempo de operación
3 mseg (típico)
Tensión de operación máxima
≤300 V CA/CC ≤8 A
Corriente nominal continua Corriente de cierre y conducción para 0.5 seg
≤30 A
Potencia de cierre máxima a 110 V CC
≤3300 W
Comportamiento de reposición por salida binaria, programable
- retención - reposición automática (Ajuste 0... 60 seg.)
Contactos N/A de servicio pesado CR08...CR16, 500BU03 Contactos N.A. de servicio pesado CR01...CR04, CR07...CR09 - unidad central Corriente de apertura (L/R=40 mseg) para 1 contacto para 2 contactos en serie
U <50 V CC U <120 V CC U <250 V CC U <50 V CC U <120 V CC U <250 V CC
≤1.5 A ≤0.3 A ≤0.1 A ≤5 A ≤1 A ≤0.3 A
Contactos para señalización CR01...CR07, 500BU03 Contactos para señalización CR05, CR06 - unidad central Capacidad de interrupción
U <50 V CC ≤0.5 A U <120 V CC ≤0.1 A U <250 V CC ≤0.04 A
Entradas binarias
Cantidad de entradas por unidad de bahía
20 opto acopladores 9 grupos con terminal común
Cantidad de entradas por unidad central
12 opto acopladores por módulo binario I/O (2 max.) 3 grupos con terminal común
Rango de tensión (U oc)
48...250 V CC Ajuste de la operación a través del IHM500
Corriente de operación
≥10 mA
Tiempo de actuación
<1 mseg
Tabla 9 Fuente de alimentación auxiliar Módulo Tipo
Unidad de bahía
Unidad central
Tensión de entrada (U aux) ±25%
48...250 V CC
48...250 V CC
Fusible
sin fusible
10 A lento
Carga
11 W
100 W
Datos comunes
Duración permitida de la interrupción de tensión durante la cual se mantiene la tensión de salida
>50 mseg, IEC 60255-11 (1979) VDE 0435, parte 303
Señal sobre el panel frontal
LED verde de „Disponible“
Selector
ON/OFF
Redundancia de la fuente de alimentación:
opcional en las unidades de bahía y en la unidad central
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 21
Tabla 10 Interfaces óptico/eléctricas
Número de núcleos
2 núcleos de fibra óptica por unidad de bahía
Diámetros del núcleo/recubrimiento
62.5/125 µm (multimode)
Atenuación máxima permitida
≤5 dB (ver Fig. 9)
Longitud máxima
aproximadamente 1200 m
Conector
tipo FST para cables de fibra óptica de 62.5 µm
Tabla 11 Diseño mecánico Montaje
Unidad de Bahía:
Montaje empotrado en marcos o en tableros, IHM integrado o montado separadamente
Unidad central:
Montaje empotrado en marcos o en tableros
Tabla 12 Diseño de tablero
Tipo RESP97 estándar (para mas información ver 1MRB520159-Ken)
Tablero
Dimensiones (ancho, profundidad, altura)
800 x 800 x 2200 mm (sencillo) 1600 x 800 x 2200 mm (doble) 2400 x 800 x 2200 mm (triple) *
*mayor dimensión de despacho Peso total (con todas las unidades insertadas)
Aprox. 400-600 kg por armario
Terminales
Tipo de terminal
Datos de conexión Sólido
Trenzado
mm 2
0.5 - 6 mm2
Para TCs
Phoenix URTK/S
0.5 - 10
Para TPs *)
Phoenix URTK/S
0.5 - 10 mm 2
0.5 - 6 mm2
Para alimentación
Phoenix UK 6 N
0.2 - 10 mm 2
0.2 - 6 mm2
Para disparo
Phoenix UK 10-Twin
0.5 - 16 mm 2
0.5 - 10 mm 2
Para entradas/salidas binarias
Phoenix UKD 4-MTK-P/P
0.2 - 4 mm 2
0.2 - 2.5 mm 2
Cableado interno
Para TC´s
Cable flexible 2.5 mm 2
Para TP´s
Cable flexible 1.5 mm 2
Para alimentación
Cable flexible 1.5 mm 2
Para entradas/salidas binarias
Cable flexible 1.5 mm 2
Funciones de registro Tabla 13 Registrador de eventos
Registrador de eventos
Unidad de bahía
Unidad central
Eventos del sistema Eventos de protección Eventos de prueba
100 en total
1000 en total
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 22
Tabla 14 Registrador de fallas Estándar para 500BU03: 4xI, 5xU, 32 señales binarias por unidad de bahía (total 1.5 seg. (U si los TP están disponibles) Tiempo de registro
Frecuencia de muestreo
Frecuencia del sistema
1.5 seg 3.0 seg 6.0 seg
2400/2880/802 Hz 1200/1440/401 Hz 600/720 Hz
(50/60/16.7 Hz) (50/60/16.7 Hz) (50/60 Hz)
Opción 1: Corrientes y tensiones Tiempo de registro
Frecuencia de muestreo
Frecuencia del sistema
6.0 seg 12.0 seg 24.0 seg
400/2880/802 Hz 1200/1440/401 Hz 600/720 Hz
(50/60/16.7 Hz) (50/60/16.7 Hz) (50/60 Hz)
Opción 2: Corrientes y tensiones Tiempo de registro
Frecuencia de muestreo
Frecuencia del sistema
10.0 seg 20.0 seg 40.0 seg
2400/2880/802 Hz 1200/1440/401 Hz 600/720 Hz
(50/60/16.7 Hz) (50/60/16.7 Hz) (50/60 Hz)
Número de registros de falla = tiempo total de registro/ ajust e de tiempo de registro (máx 15) Ajustes individuales de pre - falla y post - falla, mínimo 200 mseg
Tabla 15 Protocolos del bus entre bahías Protocolo LON entre bahías
El protocolo LON permite
Sincronización: precisión típica ±1 mseg. Eventos binarios (señales, disparos y diagnósticos) Ordenes de reposición de disparos Corrientes diferenciales de cada zona de protección, datos del registrador de fallas (500BU03 via IHM500)
Protocolo IEC 60870-5-103 entre bahías
El protocolo IEC 60870-5-103 permite
Sincronización: precisión típica ±5 mseg. Grupo de eventos binarios según lo especifica IEC Ordenes de reposición de disparos Transferencia de datos del registrador de fall as Rango privado: soporte de todos los eventos binarios Modo genérico: soporte de todos los eventos binarios
Ajustes de direcciones de la estación
0...254
Ajustes de subdirecciones, direcciones comunes de ADSU
0...255 (CAA) CAA seleccionable libremente por unidad de bahía para la unidad 500BU03
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 23
Módulos de Software Funciones de nivel de estación (Aplicable para frecuencias nominales de 50, 60 y 16.7 Hz) Tabla 16 Protección de barras (87B)
Ajuste de la corriente mínima de falla (Ikmin) Sistema de corriente de neutro
500...6000 A en escalones de 100 A 100...6000 A
Factor de estabilización (k)
0.7...0.9 en escalones de 0.05
Alarmas corriente diferencial Ajuste de corriente Ajuste de retardo
5...50% x I kmin en escalones de of 5% 2...50 seg en escalones de 1 seg.
Alarma seccionador Retardo
0.5...90 seg
Tiempo de disparo típico
20...30 mseg para I diff /Ikmin ≥5 incl. los relés de disparo; para f N = 50, 60 Hz 30...40 mseg para I diff /Ikmin ≥5 incl. los relés de disparo; para f N = 16.7 Hz
Relación de transformación de los transformadores de corriente por alimentador
50...10 000/1 A, 50...10 000/5 A, ajustable a través del IHM
Tiempo de reposición
30...96 mseg (para 1.2
Tabla 17 Protección de falla de Interruptor (50BF) (opcional)
Medición: Rango de ajuste
0.1...2 x I N en escalones de 0.1 x I N
Precisión
±5%
Temporizadores:
Rango de ajuste de los temporizadores t1 t2
10...5000 mseg en escalones de 10 mseg 0...5000 mseg en escalones de 10 mseg
Precisión
±5%
Pulso de disparo remoto
100...2000 mseg en escalones de 10 mseg
Relación de reposición
80% típica
Tabla 18 Protección de zona muerta (51) (opcional)
Rango de ajuste del temporizador
100...10.000 mseg en escalones de 100 mseg
Rango de ajuste de corriente
0.1...2 x I N en escalones de 0.1 I N
Relación de reposición
95%
Tiempo de reposición
17...63 mseg (con 1.2 < I/I ajuste <20); para f N = 50, 60 Hz
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 24
Tabla 19 Protección de sobrecorriente temporizada (51) (opcional)
Característica
tiempo definido
Medición:
Rango de ajuste
0.1...20 x I N en escalones de 0.1 x I N
Rango de ajuste del tiempo de retardo
10 mseg...20 seg en escalones de 10 mseg
Relación de reposición
95% típica
Tiempo de reposición
20...60 mseg (con 1.2
Tabla 20 Protección de discrepancia de polos del interruptor (51) (opcional)
Rango de ajuste Tiempo de retardo Factor de discrepancia
0.1 IN ... 2.0 I N en escalones de 0.1I N, valor por definición 0.2 I N 100...10000 mseg en esc. de 100 mseg, valor por definición 1500 mseg 0.01* I max...0.99 * I max en esc. de 0.01 * I max, valor por definición 0.6 * I max
Para alimentadores con disparo y recierre monopolar, el ajuste de tiempo para la protección de discrepancia de polos debe ser mayor que el tiempo de recierre. El factor de discrepancia es la diferencia máxima permisible entre las amplitudes de dos fases.
Tabla 21 Función de comprobación de sobrecorriente (51) (opcional)
Rango de ajuste (por alimentador)
0.1 IN... 4.0 I N en escalones de 0.1 I N, valor por definición 0.7 I N
Si la función de comprobación de baja corri ente no está activada, la orden de disparo ("21110_Disparo") se da independientemente de la corriente (ajuste estándar) La función de comprobación de corriente solamente permite el disparo de un interruptor, si la corriente del alimentador es mayor que el ajuste. Esto se puede ajustar individualmente para cada bahía
Tabla 22 Liberación de tensión (27/59) (opcional)
Rango de ajuste (por alimentador)
0.2 UN... 1.0 U N en escalones de 0.1 U N, valor por definición 0.7 U N
Si la característica de comprobación de tensión no está activada, los comandos de disparo se da independientemente de la tensión (ajuste estándar). La característica de comprobación de tensión se utiliza como un criterio adicional para la protección de barras (también para las otras funciones de protección de la estación) y opera por zona.
Tabla 23 Temporización/Integrador
• Para la temporización o la reposición o para integrar 1 señal binaria • Se puede invertir la entrada • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: Tiempo de operación o reposición
0 a 300 seg en escalones de 0.01 seg
Integración
si/no
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 25
Tabla 24 Lógica
• Lógica para 4 entradas binarias con las 3 configuraciones siguientes: 1. puerta OR 2. puerta AND 3. Flip-flop bi-estable con 2 entradas de ajuste y 2 entradas de r esposición (ambas puertas OR), con prioridad para la resposición • 4 juegos de parámetros independiente Todas las configuraciones tienen una entrada de bloqueo adicional. Se pueden invertir todas las entradas.
Funciones de unidad de bahía para protección de respaldo / protección principal 2 REB500sys (Aplicable para frecuencias nominales de 50 y 60 Hz) Tabla 25 Función de corriente de tiempo definido (51)
• Detección de sobre y subcorriente • Medición mono o trifásica con detección de la corriente de fase más alta, o más baja respectivamente • Bloqueo de corrientes de energización elevadas debido a la detección de la 2da. armónica • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: Corriente de operación
0.02...20 I N en escalones de 0.01 I N
Temporización
0.02...60 seg en escalones de 0.01 seg
Precisión del ajuste de operación (a f N)
±5%
Relación de reposición sobrecorriente subcorriente
>94% (para función de máx.) <106% (para función de mín.)
Tiempo de operación max. sin temporización intencional
60 mseg
Bloqueo de la corriente de energización ajuste de operación relación de reposición
opcional 0.1 I2h/I1h 0.8
Tabla 26 Función de sobrecorriente de tiempo inverso (51)
• Medición mono o trifásica con detección de la • 4 juegos de parámetros independiente Característica de tiempo inverso (de acuerdo con B.S. 142, IEC 60255-3 con rango de ajuste extendido) normal inversa muy inversa extremadamente inversa inversa de larga duración o característica RXIDG
corriente de fase más alta t = k1 / ((I/IB)C- 1) c = 0.02 c=1 c=2 c=1 t = 5.8 - 1.35 · In (I/I B)
Ajustes: Número de fases
1o3
Corriente de base I B
0.04...2.5 I N en escalones de 0.01 I N
Corriente de operación I arranque
1... 4 IB en escalones de 0.01 I B
Ajuste mínimo de tiempo t min
0...10 seg en escalones de 0.1 seg
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes
Ajuste de k1
0.01...200 seg en escalones de 0.01 seg
Clases de precisión para el tiempo de operación de acuerdo con Bri tish Standard 142, IEC 60255-3, característica RXIDG
E 5.0 ±4% (1 - I/80 I B)
Relación de resposición
95%
Página 26
Tabla 27 Función de tensión de tiempo definido (27/59)
• Detección de sobre y subtensión • Medición mono o trifásica con detección de la tensión de fase más alta, o más baja respectivamente • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: Tensión de operación
0.01...2.0 U N en escalones de 0.01 U N
Temporización
0.02...60 seg en escalones de 0.01 seg
Precisión del ajuste de operación (a f N)
±2% o ±0.005 UN
Relación de reposición (U ≥0.1 UN) sobretensión subtensión
>96% (para función de máx.) <104% (para función de mín.)
Tiempo de operación max. sin temporización intencional
60 mseg
Tabla 28 Función de sobrecorriente de tiempo inverso de falla a tierra (51 N)
• Medición de corriente de neutro (derivada en forma externa o interna) • 4 juegos de parámetros independiente Característica de tiempo inverso (de acuerdo con B.S. 142, IEC 60255-3 con rango de ajuste extendido) normal inversa muy inversa extremadamente inversa inversa de larga duración
t = k1 / ((I/IB)C - 1)
o característica RXIDG
t = 5.8 - 1.35 · In (I/I B)
c = 0.02 c=1 c=2 c=1
Ajustes: Número de fases
1o3
Corriente de base I B
0.04...2.5 I N en escalones de 0.01 I N
Corriente de operación I arranque
1...4 I B en escalones de 0.01 I B
Ajuste mínimo de tiempo t min
0...10 seg en escalones de 0.1 seg
Ajuste de k1
0.01...200 seg en escalones de 0.01 seg
Clases de precisión para el tiempo de operación de acuerdo con British Standard 142, IEC 60255-3,característica RXIDG Relación de resposición
E 5.0 ±4% (1 - I/80 I B) 95%
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 27
Tabla 29 Función de sobrecorriente direccional de tiempo definido (67)
• Protección de sobrecorriente direccional con detección del flujo de potencia • Protección de respaldo • 4 juegos de parámetros independiente • Medición trifásica • Supresión de componentes de CC y de alta frecuencia • Característica de tiempo definido • Memoria de tensión para fallas cercanas • Respuesta solucionable cuando la dirección de potencia no está disponible (disparo o bloqueo) Ajustes: Corriente
0.02…20 I N en escalones de 0.01 I N
Angulo
-180°…+180° en escalones de 15°
Retardo
0.02…60 seg en escalones de 0.01 seg
Tiempo de espera
0.02…20 seg en escalones de 0.01 seg
Duración de la memoria
0.2…60 seg en escalones de 0.01 seg
Exactitud: La exactitud de las mediciones está definida por: • Rango de frecuencia 0.9...1.05 f N • Tensión sinusoidal i ncluyendo 3., 5., 7. y 9. armónico Exactitud del valor de arranque Relación de reposición Exactitud del ángulo de medición (para 0.97...1.03 f N)
±5% 95%
• Rango de tensión de entrada • Rango de memoria de tensión • Exactitud de la medición de ángulo a la tensión de la memoria • Dependencia de la frecuencia para la medición del ángulo a la tensión de la memoria • Tiempo de respuesta sin retardo
0.005…2 U N <0.005 U N ±20°
±5°
±0.5°/Hz 60 mseg
Tabla 30 Función de sobrecorriente direccional de tiempo inverso y mínimo definido (67)
• Protección de sobrecorriente direccional con detección del flujo de potencia • Respaldo de la protección de distancia • 4 juegos de parámetros independiente • Medición trifásica • Supresión de componentes de CC y de alta frecuencia • Característica de tiempo inverso • Memoria de tensión para fallas cercanas • Respuesta seleccionable cuando la dirección de potencia no está disponible (disparo o bloqueo) Ajustes: Corriente
1…4 I N en escalones de 0.01 I N
Angulo
-180°…+180° en escalones de 15°
Característica de tiempo inverso (de acuerdo con B.S. 142, IEC 60255-3 con rango de ajuste extendido) normal inversa muy inversa extremadamente inversa inversa de larga duración
t = k1 / ((I/IB)C - 1)
t-min
0…20 seg en escalones de 0.01 seg
Valor IB
0.04…2.5 I N en escalones de 0.01 I N
c = 0.02 c=1 c=2 c=1
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes
Tiempo de espera
0.02…20 seg en escalones de 0.01 seg
Duración de la memoria
0.2 …60 seg en escalones de 0.01 seg
Página 28
Exactitud: La exactitud de las mediciones está definida por: • Rango de frecuencia 0.9...1.05 f N Exactitud del valor de arranque Relación de reposición Exactitud del ángulo de medición (para 0.97 ... 1.03 f N)
±5% 95% ±5°
• Rango de tensión de entrada • Rango de memoria de tensión • Exactitud de la medición de ángulo a la tensión de la memoria • Dependencia de la frecuencia para la medición del ángulo a la tensión de la memoria • Tiempo de respuesta sin retardo
0.005…2 U N <0.005 U N ±20° ±0.5°/Hz 60 ms
Tabla 31 Control de plausbilidad (46/47)
Se provee la función de control de plausibilidad para cada entrada de corrie nte trifásica y tensión trifásica que realiza lo siguiente: • Determinación de la suma y secuencia de fases de las 3 corrientes y tensiones de fase • 4 juegos de parámetros independiente Precisión de los ajustes de operación con frecuencia nominal
±2% IN en el rango 0.2...1.2 I N ±2% UN en el rango 0.2...1.2 U N
Relación de reposición
≥90% en el rango completo >95% (con U >0.1 U N o I >0.1 I N)
Ajuste de la plausibilidad de la corriente Valor de operación diferencial para la suma de las corrientes internas
0.05...1.00 I N en escalones de 0.05 I N
Compensación de la amplitud para la sumatoria del TC
-2.00...+2.00 en escalones de 0.01
Temporización
0.1...60 seg en escalones de 0.1 seg
Ajuste de la plausibilidad de la tensión Valor de operación diferencial para la suma de las tensiones internas
0.05...1.2 U N en escalones de 0.05 U N
Compensación de la amplitud para la sumatoria del t.p.
-2.00...+2.00 en escalones de 0.01
Temporización
0.1...60 seg en escalones de 0.1 seg
Tabla 32 Protección de distancia (21) (opcional)
• Cinco etapas de medición con característica poligonal de impedancia hacia adelante o hacia atrás • Todos los valores de ajuste están referidos al nivel secundario, cada zona puede ajustarse en forma independiente de las otras • 4 juegos de parámetros independiente Medición de impedancia
-300...300 Ω/fase en escalones de 0.01 Ω/fase
Compensación de corriente de secuencia cero
0...8 en escalones de 0.01, -180°...+90° en escalones de 1°
Impedancia mutua para líneas en paralelo
0...8 en escalones de 0.01, -90° a +90° en escalones de 1°
Rango de ajuste de los temporizadores
0...10 seg en escalones de 0.01 seg
Arranque de subimpedancia
-999...999 Ω/fase en escalones de 0.1 Ω/fase
Arranque de sobrecorriente
0.5...10 I N en escalones de 0.01 I N
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys
Corriente mínima de operación
0.1...2 I N en escalones de 0.01 I N
Respaldo por sobrecorriente
0...10 I N en escalones de 0.01 I N
Criterio corriente de neutro
0.1...2 I N en escalones de 0.01 I N
Criterio tensión de neutro
0...2 U N en escalones de 0.01 U N
Criterio de tensión mínima para detectar, por ejemplo alimentación débil
0...2 UN en escalones de 0.01 U N
Supervisión del transformador de tensión Criterio tensión de neutro/secuencia de fase negativa Criterio corriente de neutro/secuencia de fase negativa
0.01...0.5 U N en escalones de 0.01 U N
Precisión (aplicable para constantes de tiempo de corriente entre 40 y 150 mseg) error de amplitud error de fase error adicional por - fluctuación de frecuencia de ± 10% -10% de contenido de3ra. armónica -10% de contenido de5ta. armónica Tiempos de operación para la función de protección de distancia (incluyendo el relé de disparo) mínimo típico (ver también curvas isocrónicas)
0.01...0.5 I N en escalones de 0.01 I N
±5% para U/U N >0.1 ±2° para U/U N >0.1 ±5% ±10% ±10%
20 mseg 25 mseg
Tiempo de reposición típico
25 mseg
Requerimientos de operación de los contactos auxiliares del mini interruptor de los TP. Tiempo de operación
<15 mseg
1MRB520308-Bes Página 29
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 30
Tiempos de operación de la función de protección de distancia
Curvas isocrónicas Falla monofásica (mín)
L
Falla monofásica (max)
1
1
0.8
0.8
0.6
31ms
0.6
L
Z / F Z 0.4
Z / F Z 0.4 18ms
0.2
29ms
0.2
17ms 18ms
0
0 0.1
1
10
100
0.1
1000
1
10
100
1000
SIR (ZS /ZL)
SIR (ZS /ZL)
Falla bifásica (mín)
Falla bifásica (max)
1
1
0.8
0.8
32ms
19ms L 0.6 Z / F Z 0.4
L 0.6 Z / F Z 0.4
0.2
0.2 17ms 18ms
29ms
0
0 0.1
1
10
100
0.1
1000
1
SIR (ZS /ZL)
Falla trifásica (mín) 1
10
100
1000
SIR (ZS /ZL)
Falla trifásica (max) 1
20ms
0.8
0.8
L 0.6 Z / F Z 0.4
Z / 0.6 F Z
33ms
L
0.4
0.2
0.2
17ms
18ms
29ms
0
0
0.1
1
10
100
1000
SIR (ZS /ZL)
Abreviaturas: ZS = impedancia de fuente ZF = impedancia de falla ZL = ajuste de impedancia de zona 1
0.1
1
10
SIR (ZS /ZL)
100
1000
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 31
Tabla 33 Función direccional de falla a tierra para sistemas a tierra (67 N) (opcional)
• Detección de fallas a tierra de alta resistencia • Ajuste corriente de habilitación 3I 0 • Dirección determinada con base en las variables de neutro (derivadas en forma externa o interna) • Esquema de comparación direccional permisivo o de bloqueo • Lógica eco para alimentación débil • Lógica para el cambio en la dirección de la energía • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: Ajuste de la corriente de operación
0.1...1.0 I N en escalones de 0.01 I N
Ajuste de la tensión de operación
0.003...1 U N en escalones de 0.001 U N
Ángulo característico
-90°...+90° en escalones de 5°
Temporización
0...1 seg en escalones de 0.001 seg
Precisión del ajuste de la corriente de operación
±10% del ajuste
Tabla 34 Recierre automático (79) (opcional)
• Recierre automático mono-trifásico. • Operación en conjunto con las funciones de distancia, sobrecorriente y comprobación de sincronismo y también con relés externos de protección y comprobación de sincronismo. • Lógica para protección principal y respaldo, duplex y maestro/seguidor. • Hasta cuatro intentos de recierre rápidos o lentos • Detección de fallas evolutivas • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: 1er. recierre
ninguno falla 1f - recierre 1f falla 1f - recierre 3f falla 1f/3f - recierre 3f falla 1f/3f - recierre 1f/3f
2do. a 4to. recierres
ninguno dos ciclos de recierre tres ciclos de recierre cuatro ciclos de recierre
Tiempo muerto monofásico
0.05...300 seg
Tiempo muerto trifásico
0.05...300 seg
Extensión del tiempo muerto por una señal externa
0.05...300 seg
Tiempos muertos para el 2do., 3ro y 4to. recierre
0.05...300 seg
Tiempo de duración de la falla
0.05...300 seg
Tiempo de espera
0.05...300 seg
Tiempo de bloqueo
0.05...300 seg
Tiempos de discriminación mono-trifásico
0.1...300 seg Todos los ajustes en escalones de 0.01 seg
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Datos técnicos (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 32
Tabla 35 Comprobación de sincronismo (25) (opcional)
• Determinación de la comprobación de sincronismo Medición monofásica. Se determina la diferencia entre las amplitudes, ángulos de fase y frecuencias de dos vectores de tensión • Supervisión de tensión Medición mono o trifásica Evaluación de valores instantáneos debido al amplio rango de frecuencia Determinación de valores máximos y mínimos en el caso de entradas trifásicas • Selección de fase para entradas de tensión • Posibilidad de conmutar a una entrada de tensión diferente (para sistemas de barras dobles) • Selección remota del modo de operación • 4 juegos de parámetros independiente Ajustes: Diferencia máx. de tensión
0.05...0.4 U N en escalones de 0.05 U N
Diferencia máx. de fase
5...80° en escalones de 5°
Diferencia máx. de frecuencia
0.05...0.4 Hz en escalones de 0.05 Hz
Tensión mínima
0.6...1 U N en escalones de 0.05 U N
Tensión máxima
0.1...1 U N en escalones de 0.05 U N
Tiempo de supervisión
0.05...5 seg en escalones de 0.05 seg
Tiempo de resposición
0...1 seg en escalones de 0.05 seg
Precisión Diferencia de tensión Diferencia de fase Diferencia de frecuencia
para 0.9...1.1 f N ±5% UN ±5° ±0.05 Hz
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Diagramas
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 33
Entradas / salidas unidad central
Tarjeta entrada salida opcional Entradas binarias
Salidas binarias
Entradas binarias
Salidas binarias
500BIO01
Tarjeta entrada/salida opcional
Uaux
U
3
Fig. 11
Diagrama de cableado de los módulos de la unidad central
Abreviaturas
OCxx CRxx OLxx
500PSM03
Explicación
Optoacoplador Relé de comando Enlace óptico
Bloque de terminales
Explicación
Tipo de cable/ conductor
A B P
Entradas binarias Salidas binarias Alimentación
1.5 mm2 1.5 mm2 1.5 mm2
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes
Diagrama de conexión de la unidad de bahía 500BU03 Se presenta una descripción detallada de cada versión en las notas de aplicación [3]. Unidad de bahía
Funciones de protección
500BU03
Valor medido
Nivel de estación Nivel de bahía
r o t p u r r e t n i l e d s o l o p e r d o t s a e p a i u t r c n r o r e n i e u a s t n n m p s i e e a t a r r a c r l l n s e s a a o i d l a b f z d n l a e e e e ó f d d d d i c e n n n n a d ó i ó i ó i ó i b o o r c c c c r c c c c p t s e t e t e t e i t m g o r o r o r o r o e P P P P C R
s a g o l á n a s a d a r t n E
o d i o n o d i i f d n i e i n f d i e f . d e n í d o m o m i n m i n o n o í c í d m . i m n n v a i n n f o r i r o e c . e t c d a i t í s a o s r r a s e r p e a t o e m v l l c d n e i i v a i r s n t f a n i i e a e s f e a e c i e a d c t d n c t a n l d i s o o t t e í e i a r r i d s r o í r i n i e r s e p r n n o t o n e t i e i i e m t r c f c a c t e e c r a c a e e i o r d a t e l d d r c a l r e a e c o i a d d . p o d f d c r r a a r e t e b e e d m t d t o o m e i s n d i l i l n n s c i i t n e . i e e e e b i b e r c i i i i r d r c s s r r o r r r b d a e i o l o n c o i r u u a c o a a c n s n c d l l n c e r e o e ó e . p p i i s r a r i s t r d b b e r e e s b i o o c l n d d e d o a t d s s c s o e n n r n e n e c e e e i ó d e ó ó o d i r i d d d d i b c i c c n n n n c a a c n a n o ó ó i ó i ó i ó i e i b ó i s b b r o c e o r o c c c c i c r c c c c d c p c d r e t e t e t e t . t e e t . p p t t m m m o r o r o r o r o r o r o o r o r o o P P P P P P C P P C C
Corrientes 1 1 2 5
I1
Corriente de fase L1 (línea)
I2
Corriente de fase L2 (línea)
I3
Corriente de fase L3 (línea)
3 0 4 1 5 5 6 0 7 1 8 5 9 0 10 1 11 5 12
Corriente residual Lo (Y) (línea)
I4
0
Corriente residual derivada internamente Io= Σ IL1+IL2+IL3
Derivada internamente Tensiones 1
U1
Tensión de fase L1 (línea)
U2
Tensión de fase L2 (línea)
U3
Tensión de fase L3 (línea)
U4
Tensión de fase L2 (barra 1) 1f -> L2-E
U5
Tensión de fase L2 (barra 2) 1f -> L2-E
2 0 4
5 0 7
8 0 10
11 0 13
14
0
Tensión residual derivada internamente Uo=Σ UL1+UL2+UL3
Derivada internamente Asignación fija de TC/TP Ajustes recomendados con el software IHM500 Solamente para PB, m edición Io (función opcional)
Fig. 13
Diagrama de cableado de las unidades de bahía 500BU03
Página 35
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Diagramas (continuación)
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 36
REB500: Asignación típica de las entradas / salidas Entradas binarias
Acept. alarma imagen barras
1
Reposición externa
2
Salidas binarias 1
OC01
2 OC02
Bloquear toda la protección
3
Bloquear relé de salida
4
OC03
CR01
3
CR02
4
Generador de prueba activado
CR03
5
Alarma seccionador
OC04 5
6
6
Bloquear protección de barras
CR04
7
7 OC05
Bloquear prot. falla interruptor
Protección bloqueada / relé de salida bloqueada
Comando inhibido
8
8
CR05
OC06
9 10
9
Alarma sistema
OC07
11 10
12
CR06
OC08 11 12
En servicio
13 14
13 OC09
15
14 OC10
15 OC11
16
CR07
16
Alarma corriente diferential
CR08
17
Disparo protección de barras
CR09
18
Disparo prot. falla interruptor
OC12 17 18
Fig. 14
REB500: Asignación típica de las entradas / salidas de una unidad central para protecciones de barras y falla interruptor. Entradas binarias Arranque PFI 1 fase L1 Arranque PFI 1 fase L2
1 2 3
OC01
A
Salidas binarias 1
C CR01
OC02
Arranque PFI 1 fase L3 Arranque PFI 1 fases L1L2L3
6 7
4 CR02
OC03
9 10 11
13 14 15
Bloqueo comando de cierre
7 CR03
8 9
OC05
10
OC06
CR04 CR05
12
Arranque PFI 2 fase L3 Arranque PFI 2 fases L1L2L3
5 6
OC04
8
Arranque PFI 2 fase L1 Arranque PFI 2 fase L2
En servicio
3
4 5
2
11
Disparo remoto, canal 1
12 13
OC07
CR06 OC08
CR07
14
Disparo remoto, canal 2
15
16 17 18 1 2 3 4
1
D
OC09
2 OC10 OC11 OC12
B
CR08 CR09 CR10
6 7 8 9
Seccionador de barra 2 Q2 cerrado
12 13 14
5
7 OC13 OC14 OC15
CR11
8
CR12
9
CR13
10
Disparo fase L1, bobina de disparo 1 Disparo fase L2, bobina de disparo 1 Disparo fase L3, bobina de disparo 1
11
10 11
4
6
5
Seccionador de barra 1 Q1 abierto Seccionador de barra 1 Q1 cerrado Seccionador de barra 2 Q2 abierto
3
12 OC16
CR14
13
OC17
CR15
14
CR16
15
OC18
Disparo faseL1, bobina de disparo 2 Disparo fase L2, bobina de disparo 2 Disparo fase L3, bobina de disparo 2
15 16 17 18
Fig. 15
OC19 OC20
REB500: Asignación típica de las entradas / salidas para una barra doble de una unidad central para protecciones de barras y falla interruptor. 500BU02
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 37
REB500sys: Asignación típica de las entradas / salidas de la versión 4
Entradas binarias Versión No. 4 Arranque PFI 1 fase L1 Arranque PFI 1 fase L2
1 2 3
OC01
A
Salidas binarias Versión No. 4 1
C CR01
OC02
Arranque PFI 1 fase L3 Arranque PFI 1 fases L1L2L3
6 7
4 CR02
OC03
Recepción de portadora prot. distancia Recepción de portadora prot DEF
10 11
OC04
13 14 15
Bloqueo comando de cierre
7 CR03
8
Comando cierre del recierre
9
OC05
10
OC06
CR04 CR05
12
Falla MCB TP Barra 1 Falla MCB TP Barra 2
5 6
8 9
En servicio
3
4 5
2
11 12
Disparo remoto, canal 1 Envío de portadora, prot. distancia
13
OC07
CR06
OC08
CR07
14 15
Disparo remoto, canal 2 Envío de portadora, prot. DEF
16
Comando de cierre interruptor Q0 Falla MCB TP línea Todos los polos de int. cerrados, prot. DEF OCO preparado para liberación recierre
17 18 1 2 3 4
OC10 OC11
1
D
OC09
2
B
CR08 CR09 CR10
OC12
Seccionador de barra 1 Q1 abierto Seccionador de barra 1 Q1 cierre Seccionador de barra 2 Q2 abierto
7 8 9
Seccionador de barra 2 Q2 cierre Interruptor Q0 abierto Interruptor Q0 cerrado
12 13 14
5
Arranque L1L2L3 al recierre principal 1 Disparo 3p. int. al recierre principal 1 Disparo int. al recierre principal 1
7 OC13 OC14
CR11
8
CR12
9
CR13
10
OC15
Disparo fase L1, bobina de disparo 1 Disparo fase L2, bobina de disparo 1 Disparo fase L3, bobina de disparo 1
11 12
10 11
4
6
5 6
3
OC16 OC17
CR14
13
CR15
14
CR16
15
Disparo fase L1, bobina de disparo 2 Disparo fase L2, bobina de disparo 2 Disparo fase L3, bobina de disparo 2
OC18
15
Prepare disparo 3P de principal 1 Principal 1 operativa / en servicio (Blk. AR)
Fig. 16
16 17 18
OC19 OC20
REB500sys: Asignación típica de las entradas / salidas de la versión 4 de 500BU03 Ver [3] Notas de aplicación
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Planos de dimensiones (in mm)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 38
Unidad de bahía 500BU02 2
Area de conexión: 2.5 mm
max. 4.0 mm
o s e c o r p l e d o d a e l b a c l e a r a p o i c a p s E
Fig. 17
2
Achtung Caution Attention Atencion
Unidad de bahía para montaje empotrado, clase de protección de la caja IP40 (sin IHM local)
2
Area de conexión: max. 2.5 mm
max. 4.0 mm
2
o s e c l o r e p l a r e a d p o o d i c a e a l p b s a E c
Fig. 18
Versión centralizada para montaje en placa de 19", con hasta tres unidades de bahía. Opcionalmente con IHM local
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 39
Unidad de bahía 500BU03 Area de conexión: max.2.5mm 223
2
Max.4.0mm2
REB500 REB500 E
U
I
Tx
I1[1A]
A Tx
I1[5A]
Rx
U1 U1[0]
I1[0]
Rx
I2[1A]
U2 U2[0]
I2[5A]
C I2[0]
U3 U3[0]
I3[1A]
U4 U4[0]
I3[5A]
U5 U5[0]
I4[1A]
I3[0]
8 . 5 6 2 = U 6
I4[5A] I4[0]
6 7 2 B
1
11
2
12
3
13
4
14
5
15
6
16
7
17
8
18
9
19
10
20
D
H
HMI
d n a l r e z t i w 3 S 0 i n U B e 0 d 0 a 5 M
DC
* *
I
I
0
0 R + -
P + -
x / x / x x R 1 1 R 7 1 0 7 0 0 5 0 1 5 B 1 R B M R M 1 1
500BU03
0 0 1 . a c
Espacio para el cableado del proceso
204
±0.5
5 . 4
5 . 0 ±
9 8 1
0 0 2
5 2
210
Dimensiones de perforación en panel
Fig. 19
Dimensiones de unidad de bahía con IHM local, montage clásico. Caja con clase de protección IP40
1 . 0 0 +
7 6 2
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Planos de dimensiones (in mm) (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 40
Unidad central
482.6
8 . 5 6 2 = U 6
0 7 . x o r p p a
Vista posterior
2 1 2
443
5 3 2 . x o r p p a
0 3
Fig. 20
Dimensiones de unidad central Clase de protección IP20
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 41
Unidad central
Fig. 21
Vista frontal de la protección de barras REB500 (ejemplo)
Fig. 22
Bastidor abisagrado y pared posterior
Ejemplo con 11 unidades de bahía Los cubículos están equipados con rejillas para la fijación de los cables. Por razones de espacio no se suministran ductos para los cables.
Tabla 37 Cantidades máximas de módulos por tablero (configuración centralizada) Unidad
Cantidad de 500BU03
Sección area de cable externa
Cantidad de cables del sistema por bahía
4
2,5 mm 2 - 6 mm2
1
5
1,5 mm 2 -
6
mm2
1
Entradas binarias por bahía
20
1,5
mm 2 -
2,5
mm2
1-3
Salidas binarias por bahía
16
1,5 mm 2 - 2,5 mm2
1-3
Cantidad máxima de bahías por cubículo con unidad central
9*
Cantidad máxima de bahías por cubículo sin unidad central
12*
Transf. de corr. por bahía Transf. de tension por bahía
* Cantidad de bahías por cubículo (2200 x 800 x 800 mm) depende de la sección transversal mínima y la cantidad promedio de cables.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Planos de dimensiones (in mm) (continuación)
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 42
Table 38 Pesos Unidad
Pesos
Unidad de bahía 4l, montage clásico (con IHM)
5.1 kg
Unidad de bahía 4l, 4U (5U), alimentation redundante, montage clásico (con IHM)
6.2 kg
Unidad de bahía 4l, version basico
3.9 kg
Unidad de bahía 4l, 4U (5U), alimentation redundante, version basico
5.0 kg
Unidad central
9.0 kg (peso promedio => en este caso para 11 alimentadores e interfaz de comunicación)
Unidad central con alimentation redundante
10.0 kg
Autónomo
Versión basico Fig. 23
IHM flexible
Montage clásico
Versión basico
Montage clásico
Posibles arreglos de la unidad de bahía con IHM (interfaz hombre máquina)
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Ejemplo de especificación
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Protección numérica combinada de estación y bahías con total auto supervisión y conversión análoga digital de todas las magnitudes de entrada. La arquitectura debe ser descentralizada con unidades de bahía y unidad central. Debe ser apta para protección de subestaciones de barra sencilla y subestaciones de barra doble, así como para la protección (principal 2 o respaldo) de alimentadores de entrada y salida, bahías de línea, cable o transformador. El hardware debe permitir que se activen las funciones desde la biblioteca del software: • Protección de barras, basado en principio de baja impedancia y con al menos dos criterios independientes de disparo • Protección de zona muerta
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 43
• Función de sobrecorriente direccional de falla a tierra basada en componentes de secuencia cero con esquema de comunicación separada o utilizando el mismo canal que la protección de distancia • Función de recierre, mono o trifásico y varios ciclos • Función de comprobación de sincronismo con los diferentes modos de operación (comprobaciones con línea muerta y barra muerta). No se requieren TCs auxiliares y el sistema posee comprobación interna de los circuitos de corriente y tensión. La adaptación a los diferentes TCs se efectúa por medio de soft ware. Una moderna interfaz humana máquina debe permitir la asignación de las señales de entrada y salidas.
• Protección de falla interruptor • Criterios adicionales para la protección de barras como liberación por sobrecorriente o baja tensión • Funciones de respaldo de sobre-/baja corriente y sobre-/baja tensión en las bahías (sobrecorriente direccional y no direccional) • Protección de distancia con todas las funciones relevantes, tales como cierre en falla, esquemas de teleprotección, supervisión de tensión, bloqueo por oscilación de potencia
Comunicación a través de un computador o por medio de una interfaz con sistemas de control y supervisión para permitir que se muestre el despliegue de la barra. Se deben incluir los registros de eventos y de fallas, recolección de datos en las unidades de bahía y el registro completo de toda la estación debe estar disponible en la unidad central. El sistema propuesto debe poder ser expandido fácilmente en caso de ampliaciones de la subestación.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Pedido REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
Pedido y alcance de suministro
Cuando se envíe una solicitud de oferta, esta se debe acompañar con la versión corta del cuestionario adjunto ( página 45) debidamente diligenciado y el diagrama unifilar de la estación. Esto nos permite entregar una oferta que corresponda mas adecuadamente a las necesidades. Al momento del pedido, se debe diligenciar la versión completa del cuestionario 1MRB520371-Ken, si sus requerimientos se desvían de las asignaciones estándares de ABB (ver páginas 36/37). Estos datos se requieren para llevar acabo la ingeniería de la protección, p.e.: asignación de seccionadores, asignación de t.c's, entradas y salidas binarias, etc. Los datos del cuestionario son por lo tanto absolutamente necesarios. Alcance de suministro
El sistema de protección se entrega completamente probado y acompañado de la siguiente documentación y software • la disposición de los bastidores y tableros si corresponde.
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 44
• 1 CD que contiene documentación estandar y software de operación en alemán, inglés, francés y español • el software del sistema con la configuración de la estación y los ajustes de los parámetros almacenados en un medio magnético. Prueba del sistema realizado en el campo de pruebas: • instalación del software del sistema con la configuración de la estación y los ajustes de los parámetros • prueba de la imagen de barras y funciones de protección asociadas. La prueba de recepción puede realizarse en el campo de pruebas, sujeto a un acuerdo previo con el cliente. El plazo de entrega se cuenta a partir de la recepción de la orden técnica y comercialmente completa, acompañada del cuestionario completo.
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
REB500 / REB500sys
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
1MRB520308-Bes Página 45
Questionario corto 1. Cliente
Cliente
Estación
Referencia de cliente Represent. cliente, fecha
2. ABB (diligenciado por ABB)
Oferta No.
Pedido No.
Ing. ventas
3. Diagrama unifilar válido
Diagrama No.
Fecha
Indice rev.
Fecha rev.
Nota: Absolutamente indispensable! Configuración de barras Simple Interr. y medio Doble Anillo Triple Barra transfeCuadruple renc. addition.
(Debe incluir localización y configuraci n de bah as futuras) Tensión sistema [kV] Tierra
4. Sistema primario
Aterriz. sólidamente Aislodo Compensado Baja resistencia.
Frecuencia [Hz]
Instalación
AIS
Cantidad de bobinas de disparo conectadas al REB500 Una bobina de disparo
5. Circuitos de disparo
6. Configuración unidad central
Gerente proyecto
Protección de barras BBP
Comunicación SCS/ SMS (Opción)
GIS
Dos bobinas de disparo
Con medición de c orriente de neutro (Especial -> para sistemas aterrizados con baja resistencia IO únicamente ----> Interfaz IEC 60870-5-103 LON
Cantidad de tarjetas de entradas/salidas (BIO) para unidad central Nota: 12 entradas binarias y 9 salidas binarias por tarjeta BIO Una BIO Alimentación redundante para la unidad central
Alimentación CC para la unidad central Udc
(Opción) 7. Tipo de instalación
Distribuido
UC unidades sueltas
(Opción) Dos BIO's
Centralizado
UC y UT unidades sueltas
Centralizado
UC y UT instalado en tableros
[V]
UT unidades sueltas Distribuido
UC instalado en tableros UT instalado en tableros
8. Tableros
9. Cable de fibra óptica
Se debe entregar en tablero especificación 1MRB520159 -Ken
(Solamente se llena si las unidades BU
(Especificación de cubiclo ABB tipo RESP97)
y/o CU se deben montar en tableros)
Longitud total para todas las bahías (tipo interior) Longitud total para todas las bahías (tipo exterior)
10. Documentación
[m] [m]
REB500 estándar, 3 juegos completos de documentación
(Solamente se llena si los cables de fibra óptica se deben ofrecer) Cantid. de juegos adicional. (opcional)
Idioma:
Inglés
Español
11. Notas
Abreviaciónes:
UC UT SCS SMS BIO AIS GIS IHM
REB500 Unidad central Definitions: REB500 Unidades de bahía Sistema de control de estación Sistema de supervisión Módulo entradas/salidas binarias Instalación convencional en aire Instalación convencional en SF6 Interfaz Hombre Máquina
Función o versión estándar Función o versión opcional (Especial) Solamente para aplicaciones especiales 4I 4 transformadores de corriente 4I+5U 4 transf. de corr. y 5 t ransf. de tens. 4I+5U+red 4 transf. de corr. y 5 transf. de tens., incluye alimentación redundante Configuración 1-8 Dependiendo del equipo protegido (línea transformador, acoplador) y la topologia de la estación, las unidades de bahía pueden tener configuración diferente. (Estándar) (Opción)
Por favor marque con X para seleccionar
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 46
Questionario corto (continuación) 500BU03 Configuración unidad de bahía Ejemplo 12. Tipo de bahía
Línea
x
Transformador Acoplador Seccionador Interruptor y medio Reactor 13. Tipo de unidad de bahía BU03 (clásica montaje empotrado con IHM local)
4I (Estándar) ABB
REB500
x
4I + 5U 4I + 5U + red. BU03 (autónoma) (Estándar)
4I + 5U 4I + 5U + red. Long. cable = 0.5m o Long. cable = 3.0 m
Incluir IHM local
introducir 0.5 o 3
(Opción) BU03 (Instalación centralizada) (Estándar)
4I + 5U 4I + 5U + red. max. 3 BU02 por bastidor de 19"
Incluir IHM local max. 3 IHM por bastidor de 19" (Opción)
14. Funciones de protección Protección de falla interruptor PFI
x
(Opción)
A rranque PFI Arranque monofásico
x
Arranque trifásico
Protección de zona muerta PZM
(Opción)
Prot. de sobrecorr. de tiempo definido PSCT
(Opción)
Protección de discrepancia de polos PDF
(Especial)
Liberación por baja tensión UV
(Especial)
(*)
Liberación por sobrecorriente OC
(Especial)
15. Protección de alimentador Versiónes V1 - V5
(*)
4
16. Registro de fallas RF Tiempo de registro 1.5 seg con tensión (*)
a
z
st n ar
Tiempo de registro 6 seg con tensión (*)
x
a 2400 (2880/802) Hz (Opción) Tiempo de registro 10 seg con tensión (*) a z pc n 17. Cantidad de unidades de bahía
Cantidad de unidades de bahía equipadas para esta configuración Cantidad de unidades de bahía futuras para esta configuración (Ingeni. ejecutada)
(*) Para esta opción se debe seleccionar las unidades de bahía 4I + 5U o 4I + 5U + red
10 3
ABB Suiza SA Utility Automation Systems
Protección numérica de estación Protección de barras con protección de falla interruptor y protección de línea integrada
REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bes Página 47